1、PID控制器结构及原理
PID控制器(比例-积分-微分控制器)，由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。PID控制器主要适用于基本线性和动态特性不随时间变化的系统。
2、比例环节比例环节中，控制器的输出信号u与偏差e成比例。从快速减小偏差的角度出发，应该增加Kp，但是Kp还影响系统的稳定性，过大的Kp会使系统产生激烈的振荡和不稳定，降低系统的稳定性。因此在设计时必须合理的优化Kp，在满足精度的要求下不要过分增大Kp。
只有P环节
3、微分环节微分环节中，控制器的输出信号u与偏差e的微分成比例。微分控制器主要针对被调量的变化速率来进行调节，而不需要等到被调量已经出现较大的偏差后才开始动作，也就是说，微分调节器可以对被调量的变化趋势进行调节，及时避免出现大的偏差。
一般情况下，实现微分作用不是直接对检测信号进行微分操作，因为这样会引入很大的冲击，即使是小信号，只要有剧烈的变化也会导致对器件很大的冲击，造成某些器件工作不正常。另外对于噪声干扰信号，由于其突变性，直接微分将引起很大的输出。故而对于性能要求较高的系统，往往使用检测信号速率的装置来避免对信号直接微分。
PD控制
4、积分环节积分环节中，控制器的输出信号u与偏差e的积分成比例。积分环节的作用是无差调节，即系统平衡后，偏差为0。积分的作用实际上是将偏差累积起来得到，如果偏差不为0，积分作用将使积分控制器的输出不断增加或减小，系统将无法平衡，故只有为0，积分控制器的输出才不发生变化。
PID控制
PID控制是一种最为常见的控制方法，该方法在不知道被控对象模型的条件下也能通过经验公式对控制器参数进行整定，具有很强的实用性。
来源：算法集市
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