我的导师经常跟我说这样一句话，产品不是做出来的，而是调试出来的。在调试过程中，我们经常应用PID控制器，但是对于非控制专业的朋友可能不是很了解，那我就给大家介绍下PID控制器吧。

  PID控制器，是比例P，积分I，微分D控制的简称。PID控制器各参数物理意义明确，控制参数相互独立，且各个参数采取试凑的方法进行设计，故其结构简单，适用面广，在工程上易于实现；另外，它的参数整定方式简便，结构改变灵活（PI，PD，……）。因此它在工业控制中有着最广泛的应用。PID控制器控制信号可由下面式子给出：

  参数的整定就是从系统的稳定性、响应速度，超调量和稳态精度等各方面考虑问题，合理的选择PID的三个参数。PID各个参数的作用如下：

  (1)比例调节作用：比例调节能成比例地放大系统的偏差信号e(t)，系统一旦出现了偏差，比例调节立即产生与其成比例的调节信号，以减少偏差。比例控制能加快系统的动态响应，减少系统的调节时间。但比例调节不能消除稳态误差，属于有差调节。k_P取值较大，系统的响应速度加快，稳态误差减小，调节精度越高，但是系统易产生超调，稳定性可能变差，甚至会导致系统不稳定。。k_P取值过小，调节精度降低，响应速度变慢，调节时间加长，使系统的动静态性能变坏。

  (2) 积分调节作用：积分调节的特点：一是无差调节，另一特点是它的稳定作用比P调节差。积分控制通常与其它控制规律结合，组成PI控制器或PID控制器。积分调节能消除系统的稳态误差(静差)，提高系统的对信号的跟踪能力。因为有误差，积分调节就发挥作用，直至无差，积分调节停止，积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决于积分时间常数T_i。T_i越小，积分速度越快，积分作用就越强，系统振荡次数较多；反之T_i越大则积分速度越慢，积分作用弱，对系统性能的影响减少。T_i越小，系统的稳态误差消除的越快，但T_i也不能过小，否则在响应过程的初期会产生积分饱和现象。T_i过大，系统的稳态误差将难以消除，影响系统的调节精度。从相位的角度来看一个积分环节就有90度的相位延迟，也许会破坏系统的稳定性。积分环节可能使系统的频带变窄。加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应变慢。

  (3)微分调节作用：微分参数T_d的作用是改善系统的动态性能。微分控制具有预见性，能反映偏差信号的变化速率，能预见偏差信号的变化趋势，因此能产生超前的控制作用，可以在偏差还没有形成之前，将其消除，并能在偏差信号的值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的响应速度。在微分时间选择合适情况下，可以减少超调，加快响应。因此，允许加大比例控制，使稳态误差减小，提高控制精度。从而改善系统的动态性能。由于微分反映的是变化率，所以当输入没有变化时，微分环节的输出为零。微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过强的加微分调节(T_d过大)，会降低系统的抗干扰性能，对系统抗干扰不利。并且会使响应过程提前制动，延长调节时间。当T_d偏大和偏小时，超调量也较大，调节时间也较长，只有T_d合适时，可以得到比较满意的过渡过程。微分作用不能单独使用，通常需要与另外两种调节规律相结合，组成PD或PID控制器。

  比例、积分和微分控制作用是关联的关系，参数可以分别调节，也可以只采用其中一种或两种控制规律。总之，PID参数的整定必须考虑在不同时刻三个参数的作用以及相互之间的互联关系，并在实验中不断改进，从而达到最佳的控制效果。

  最后，给大家推荐一本胡寿松先生的《自动控制原理》这本书，我感觉这是我看过最好的一本关于控制领域介绍的书了。