PID全称比例-积分-微分控制器，将偏差的比例（Proportion）、积分（Integral）和微分（Differential）通过线性组合构成控制量，用这一控制量对被控对象进行控制，这样的控制器称 PID控制器。

PID控制原理

Proportion：比例，对输入偏差乘一个系数。

Integral：积分，对输入偏差进行积分运算。

Differential：微分，对输入偏差进行微分运算。

如果现在的输出是1，目标输出是100，那么P 的作用是以最快的速度达到100，把 P理解为一个系数即可；0的积分才能是一个常数，I 就是使误差为0而起调和作用；微分是求导数，导数代表切线，切线的方向就是最快到至高点的方向，最快获得最优解，那么微分就是加快调节过程的作用。

比例控制

作用：对当前时刻的偏差信号e(t)进行放大或衰减，控制作用的强弱取决于比例系数；

特点：Kp越大系统动态特性越好，但Kp过大y(t)可能会引起系统振荡使稳定性变差，也有可能出现比例饱和现象。

缺点：不能消除静态误差。

积分控制

作用：通过对误差累积的作用影响控制量，并通过系统的负反馈作用减小偏差；

特点：与e(t)存在全部时段有关，只要有足够的时间,积分控制将能够消除稳态误差。

缺点：不能及时地克服扰动的影响。

微分控制

作用：有助于减小超调和调整时间，改善系统的动态品质;

特点：反应e(t) 变化的速度，在偏差刚刚出现时产生很大的控制作用，具有超前控制作用；

缺点：不能消除系统的稳态误差。

由于计算机控制是一种采样控制，它只能根据采样时刻的偏差计算控制量，而不能像模拟控制那样连续输出控制量，进行连续控制。式中的积分项和微分项不能直接使用，必须进行离散化处理。离散化处理的方法为：以T 作为采样周期，作为采样序号，则离散采样时间对应着连续时间，用矩形法数值积分近似代替积分，用一阶后向差分近似代替微分。

增量式PID：

由于前面推出的公式在积累时间较长时，计算量太大，所以推出增量式PID。

PID调参

参数整定找最佳，从小到大顺序查；

先是比例后积分，最后再把微分加；

曲线振荡很频繁，比例度盘要放大；

曲线漂浮绕大弯，比例度盘往小扳；

曲线偏离回复慢，积分时间往下降；

曲线波动周期长，积分时间再加长；

曲线振荡频率快，先把微分降下来；

动差大来波动慢，微分时间应加长；

理想曲线两个波，前高后低四比一；

一看二调多分析，调节质量不会低。