PID是？

    PID是一種普遍的控制優(yōu)化算法，即占有率、積分、微分。PID開(kāi)關(guān)系統(tǒng)控制器早已有107年的歷史時(shí)間了。

    它并不是什么很崇高的物品，大伙兒一定都見(jiàn)過(guò)PID的具體運(yùn)用。

    例如四軸飛行器，再例如均衡小轎車......也有汽車的巡航定速、三維打印機(jī)里的溫度控制器....

    便是類似這類：必須 將某一個(gè)物理量“長(zhǎng)期保持”的場(chǎng)所（例如保持均衡，平穩(wěn)溫度、轉(zhuǎn)速比等），PID都會(huì)去上大用場(chǎng)。

    那麼那么問(wèn)題來(lái)了：

    例如，我覺(jué)得控制一個(gè)“電熱棒”，讓一鍋水的溫度維持在50℃，那么簡(jiǎn)易的每日電路板設(shè)計(jì)費(fèi)用任務(wù)，為什么要采用高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)理論呢。

    你一定在想：

    這不是soeasy嗎~50度以下加熱，50度以上關(guān)閉電源好嗎？?jī)尚芯幋a用Arduino一下子寫出去。

    沒(méi)有錯(cuò)~在規(guī)定不太高的狀況下，的確能夠那么干~But！假如換一種叫法，你就知道難題出在哪兒了：

    假如的控制目標(biāo)是一輛汽車呢？

    如果期待汽車的時(shí)速維持在50km/h沒(méi)動(dòng)，你要敢那樣干么。

    構(gòu)想一下，倘若汽車的巡航定速電腦上在某一時(shí)間測(cè)到時(shí)速是45km/h。它馬上指令汽車發(fā)動(dòng)機(jī)：加快！

    結(jié)果，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)那里忽然來(lái)啦個(gè)100%全油門踏板，嗡的一下，汽車急加快到60km/h。

    這時(shí)候電腦上又傳出指令：剎車踏板！

    結(jié)果，吱...............哇............(旅客吐)因此，在大部分場(chǎng)所中，用“開(kāi)關(guān)量”來(lái)控制一個(gè)物理量，就看起來(lái)較為簡(jiǎn)單直接了。有時(shí)，是沒(méi)法長(zhǎng)期保持的。由于單片機(jī)設(shè)計(jì)、感應(yīng)器并不是無(wú)盡快的，收集、控制必須 時(shí)間。

    并且，控制目標(biāo)具有慣性。例如你將一個(gè)加熱器拔出，它的“余熱回收”（即熱慣性力）很有可能還會(huì)繼續(xù)使溫度再次上升一小會(huì)。

    這時(shí)候，就必須 一種『優(yōu)化算法』：

    D兄那樣想：加熱和排熱相同，溫度沒(méi)有起伏，我好像無(wú)需調(diào)節(jié)哪些。

    因此，溫度始終地滯留在45℃，始終不到50℃。

    做為一個(gè)人，依據(jù)基本常識(shí)，我們知道，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提升加熱的輸出功率。但是提升是多少該如何計(jì)算呢？老前輩專家想起的方式是確實(shí)恰當(dāng)。

    設(shè)定一個(gè)積分量。只需誤差存有，就不斷對(duì)誤差開(kāi)展積分（累積），并反映在調(diào)整幅度上。

    這樣一來(lái)，即便45℃和50℃相距不太大，可是伴隨著時(shí)間的變化，只需沒(méi)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)溫度，這一積分量就持續(xù)提升。系統(tǒng)軟件便會(huì)漸漸地意識(shí)到：都還沒(méi)抵達(dá)總體目標(biāo)溫度，該提升輸出功率啦！

    到總體目標(biāo)溫度后，假定溫度沒(méi)有起伏，積分值就不容易再變化。這時(shí)候，加熱輸出功率依然相當(dāng)于排熱輸出功率?？墒?，溫度是妥妥的50℃。

    kI的值越大，積分時(shí)乘的指數(shù)就越大，積分實(shí)際效果越顯著。

    因此，I的功效便是，減少靜態(tài)數(shù)據(jù)狀況下的偏差，讓可控物理量盡量貼近目標(biāo)。I在應(yīng)用時(shí)也有個(gè)難題：必須 設(shè)置積分限定。避免在一開(kāi)始加熱時(shí)，就把積分量積得太大，無(wú)法控制。