很多自动化从业者都知道什么是PID控制，可能也经常使用，但具体分析不是很清楚。今天就给大家详细讲解一下，希望对你有帮助。如果我说错了希望大家指正，一起学习进步！
随着科学技术的飞速发展，控制理论经历了三个阶段:从经典控制理论到现代控制理论，再到今天的智能控制理论。目前，在自动化领域有各种各样的控制器，但PID仍然是最基本和应用最广泛的控制器。
虽然PID控制器已经发明了近70年，但它结构简单，稳定性好，运行可靠，调节方便，这也是它作为经典控制器被广泛应用的原因。
所以足以说明其重要性。很多高校的工科都开设了自动控制理论的课程，PID调节器基本都是在里面讲的。总之，PID调节很重要。
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首先，简单介绍了PID。PID是:比例、积分、微分的缩写，缩写为:PID(比例、比例、微分)
下面分别分析三种调节器:
一、比例调节器（proportion）众所周知，比例调节器是控制系统最基本的调节器，也是最简单的调节器，有点简单粗暴。只要系统的输出和输入有误差，经过比例调节器后误差就会被放大，然后控制执行器进一步调节输出。反馈后输入输出误差会进一步减小，所以比例调节器是最基本的调节器。
因为比例调节器的输出与信号输入输出反馈的误差成正比，所以只有比例调节器的系统必然存在稳态误差(系统稳定后系统的输入输出信号之差)。也就是说，系统稳定后，投入和产出永远不会相等。
Kp是比例调节器的调节参数。一般来说，增加Kp会增强调节功能，但过多会使系统超调，导致稳定性差。
二、积分调节器融合，顾名思义，就是一个积累的过程。积分调节器的输出与输入输出反馈误差的积分成正比，所以积分调节器的作用是消除稳态误差，这也是为什么比例调节器中加入了积分调节器，因为比例调节器肯定会有稳态误差，而积分调节器正好可以消除稳态误差。
积分是一个随时间增加的过程，同时也积累了系统的输入输出误差。所以，即使是很小的稳态误差，只要用的时间长，也会被积分调节器累积放大。然后，该输出用于控制致动器来调节输出，以减小稳态误差，直到其为零。
综上所述，我们使用一个简单的比例积分(PI)调节器，可以实现一个稳定的系统，没有稳态误差。PI调节器也是一种常见的组合。
三、微分调节器微分，顾名思义就是导数的意思，所以微分控制器的输出与Baxter网络系统的输入信号和输出信号的误差变化率成正比。
知道了速度是位移的微分，我们就可以通过知道物体的速度来预测物体什么时候可以达到位移。
同理，微分调节器也有预测的功能，可以很好的预测误差的趋势，但是为什么要预测误差的趋势呢？
因为在我们的实际系统中，所有的控制器和执行器都不是理想的元件，很多设备都是由惯性大或者滞后大(可以理解为反应有点慢)的元件组成的。这类器件会抑制系统的输入输出误差，这些元件的输出变化总是滞后于系统误差的变化，这样系统就会振荡甚至变得不稳定。
因此，差动调节的作用是加快系统的反应速度，对偏差的变化做出反应，根据偏差的趋势进行调节，把系统偏差消灭在“萌芽”状态。从而增强了系统的稳定性。
因此，比例-微分(PD)调节器可以预先使抑制误差的控制效果等于零甚至为负，从而避免被控量的严重超调。因此，对于大惯性或大滞后的被控对象，比例微分(PD)控制器可以改善系统在调节过程中的动态特性。
为什么会P、I、D调节器要一起使用？通过以上分析，我们已经知道比例(P)调节器不建议单独使用。通常，它将与积分(I)调节器或微分(D)调节器一起使用，以确保系统的稳定性和可靠性。但是在稳定性高的系统中，我们会同时使用三种PID调节器，因为它们可以充分发挥各自的优势，保证系统能够更加稳定可靠。
我们会在什么情况下使用PID调百思特网节器呢？我们将无法完全掌握Baxter中受控对象的结构和参数。当然，此时我们不会得到系统的精确数学模型。事实上，许多系统无法得到精确的数学模型。此时，系统控制器的结构和参数必须通过经验和现场调试来确定。这时候应用PID控制技术是好的，也是最方便的。
PID参数调节方法PID参数整定是控制系统的核心，主要由两种方法组成。
一、理论计算和整定方法。它主要基于系统的数学模型，通过理论计算确定控制器参数。由于上述原因，这种方法通常是不可行的，并且很难获得实际系统的精确数学模型。
二是工程整定法，主要依靠工程经验，直接在控制系统的测试中进行。这种方法简单易掌握，也是工程实践中应用最广泛的方法。工程设置方法主要有三种:临界比值法、响应曲线法和衰减法。有具体时间解释。
下面介绍一个PID参数整定的口诀找到最佳参数设置，从小到大检查
先积分比例，再加微分
曲线震荡频繁，ID要放在比例带盘上。
曲线围绕大湾浮动，比例带盘向小盘移动
曲线缓慢偏离，积分时间减少
曲线波动周期较长，积分时间较长
曲线的振荡频率快，所以先降低微分
动态差异大导致波动慢。应该延长分化时间
理想曲线有两波，前高后低4比1
一看两次调整和多次调整的分析，调整质量不会低
工业中常用的控制系统PID参数表对于温度系统:P (%) 20-60，I(分)3-10，D(分)0.5-3。
对于流动系统:P (%) 40-100，I(得分)0.1-1
压力系统:P (%) 30-70，I(得分)0.4-3
液位系统:P (%) 20-80，I(点)1-5
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