提到PID控制器，要想做飞控的人肯定都必须要清楚的了解，PID控制器（比例-积分-微分控制器），由比例控制（P）、积分控制（I）和微分控制（D）组成，通过K_p，K_i和K_d三个参数的设定，实现对系统的控制。PID控制器主要适用于基本上线性且动态特性不随时间变化的系统。

在PID的这种闭环控制系统中，通常会有两个输入，一个输出，两个输入包括目标值和测量值，根据前两者的差值计算出新的输出值，这个新的输出值就可以使系统保持目标值附近，这样可以是系统保持在一个更稳定的状态。PID控制的得到“P”对应的是当前误差，“I”对应的是过去时刻累计的误差，“D”对应的是未来时刻的误差。基本PID控制器是被人认为最理想的一种控制器，根据PID的三个参数可以实现对系统的控制，充分满足对系统的设计需求。在实际的应用中，通常不会单单的使用I和D，它们通常会和P组合使用，能够更快的对系统做出响应和减小误差。

PID控制器一般会从IMU传感器得到测量结果，接着用需求结果减去测量结果从而得到误差，然后用误差来计算出一个对系统的纠正值来做为输入结果，这样系统就可以从它的输出结果中消除误差，使无人机保持相对的稳态。若定义u(t)为控制输出，PID算法可以用下式表示：

PID控制器普遍被人们当作为频域系统的一个滤波器，通常计算控制器能否达到一个稳定的状态是评判系统好坏的依据，一旦数值挑选失误，控制系统的输入数据就会出现不断震荡，因此系统永远不可能达到设定值的稳定状态。

在飞控系统中如果使用单环控制PID算法，也就是只控制一个角度，通过输入期望角度，经过PID控制器输出得到飞行姿态的控制，这仅仅考虑角度的问题。但是如果要想使无人机达到更稳定的飞行效果，就需要使用串级PID控制算法。串级PID也就是将两个PID控制算法嵌套起来了，一个做内环控制，一个做外环控制，比单个控制器控制更多的变量，使得飞行器的适应能力增强，提高了稳定性能。

在串级PID算法中采用了角度P和角速度PID共同实现，先计算角度环输出量，将角度环输出量作为速度环输出量的输入，再求解速度环输出量，则最后可得出电机输出量。外环输入为角度，输出为角速度；内环输入为角速度，输出为PWM的增量。

内环P的数值从小到大，拉动四轴会越来越困难；内环I是用来消除静差的，如果数值太大反而会降低稳定性；内环D在角速度环中相当于角加速度，可以适当在这里做滤波，增强稳定；外环P在内环PID数值全部调整完成之后，逐渐增加可以实现无人机跟踪和响应的速度逐渐加快；在姿态控制中，外环是角度差，内环是加速度，是因为角度的实现是靠角速度逐步得来的。无人机总共有3个轴需要进行PID计算，所以实际的计算应是此处的三倍，当PID初始化完成以后，就可以开始循环计算3轴输出值。

PID调参经验

1.在开始调试时，只加P控制，使其产生震荡，找到临界点；

2.加入I控制，逐渐增大，使其达到目标值；

3.由内环到外环，一环一环的调节。

以上，就是小电今天为大家带来的关于飞控PID的理解。我们，下回见~