PID

引言

在工业自动化和控制系统中，PID（比例-积分-微分）控制器是一种广泛应用的控制算法，它的核心作用是通过实时调整系统输入，使输出跟随期望值，从而达到控制目标。无论是在温度控制、流量控制、速度调节还是位置控制，PID 控制器都发挥着重要的作用。然而，PID 整定并不是一件简单的任务，尤其是在实际应用中，经常会面临系统震荡、过冲以及控制不稳定等问题。本文将通过一个实际的 PID 整定过程，带你走进从震荡到平稳的全过程，同时分享手动整定经验值参考表及抗积分饱和的代码实现，帮助大家更好地理解和应对 PID 整定过程中的挑战。

1 PID 控制器的基本原理

PID 控制器由三部分组成：比例（P）、积分（I）和微分（D）。每个部分的作用如下：

• 比例控制（P）：根据当前误差大小来调整输出。比例系数（Kp）越大，系统反应越迅速，但过大可能导致系统震荡。

当今时代的科技越来越发达，控制系统也随之不断提高。其中，控制器 PID 技术在现代工业中被广泛应用。它不仅可以控制各种物理过程，也可以应用于汽车、电子、建筑、航空航天、自动化等众多领域。在我们日常生活中，PID 技术也无处不在，如温度控制、水位控制和电动机控制等。那么，PID 技术是什么？它能如何帮助我们更好地控制各种系统？本篇文章将为您详细介绍 PID 技术的原理和应用。

1 什么是 PID

首先我们先看一下 PID 的公式，如下图：

其中：

COn ：控制器在第 n 个采样点的输出信号，mA

喘动对于调节阀来说当然不是一件好事情，它会造成阀杆的过度磨损，从而影响调节阀的使用寿命。PKS系统中的PID回路，对付阀的喘动问题，有个小小的绝招。

速度PID和位置PID算法

控制模型：人以PID控制的方式用水壶往水杯里倒印有刻度的半杯水后停下；
设定值：水杯的半杯刻度；
实际值：水杯的实际水量；