PID控制算法

PID控制算法PID（Proportional Integral Differential）控制是比例、积分、微分控制的简称。在自动控制领域中，PID控制是历史最久、生命力最强的基本控制方式。
PID控制器的原理是根据系统的被调量实测值与设定值之间的偏差，利用偏差的比例、积分、微分三个环节的不同组合计算出对广义被控对象的控制量。图1是常规PID控制系统的原理图。













其中虚线框内的部分是PID控制器，其输入为设定值 与被调量实测值 构成的控制偏差信号 :
= - (1)
其输出为该偏差信号的比例、积分、微分的线性组合，也即PID控制律：
(2)
式中， 为比例系数； 为积分时间常数； 为微分时间常数。
根据被控对象动态特性和控制要求的不同，式(2)中还可以只包含比例和积分的PI调节或者只包含比例微分的PD调节。下面主要讨论PID控制的特点及其对控制过程的影响、数字PID控制策略的实现和改进，以及数字PID控制系统的设计和控制参数的整定等问题。
1．PID控制规律的特点
（1）比例控制器
比例控制器是最简单的控制器，其控制规律为