在自动控制中，PID（比例积分微分：比例积分微分）控制算法在空中城市控制领域占据了一个多世纪的主导地位。它是苏联工程师Minorsky在1922年在船舶自动控制研究领域中提出的一种算法。 PID控制算法使用受控对象和目标的实际行为之间的误差，然后通过比例微分积分运算对受控对象进行重新反应。 ▲PID控制算法在工业控制中，PID控制器可以通过模拟和数字方式实现。如今，在工业应用中，超过98％的过程控制和95％的运动控制仍在使用此PID控制算法。对于初学者来说，掌握PID控制算法的参数调整非常重要。以下是来自公共帐户“ House of Chips”的推文，该推文使用视频演示了PID控制在位置跟踪系统中的应用。位置跟踪系统的控制对象是驱动直流电动机的电压，该电压通过电动机的旋转来驱动机械运动。 ▲由于位置跟踪PID控制系统的速度与施加的电压成比例，因此它简化了驱动电机，因此旋转角位置是速度的整数。因此对象是一阶积分惯性系统。可以通过使用常规比例控制来实现无错误跟踪。随着比例系数的增加，跟踪速度将增加，但也会发生过冲和振荡。 ▲在仅使用比例控制的情况下，增加位置微分（即速度）项可以消除振荡。如果导数项太大，则会减慢位置跟踪的速度。特别是由于存在静摩擦，可能会导致位置跟踪中的微小偏差。 ▲增加微分项可以消除振荡，增加积分项可以完全消除系统静摩擦引起的位置偏差。但这也增加了系统振荡的趋势。因此，这时有必要全面调整积分和微分的比例系数。 ▲只有利用I和D控制的效果来全面调整PID的系数，才能使系统跟踪快速，稳定。在许多教科书中，还给出了一定的调整顺序，或者给出了通过系统的单位阶跃响应曲线定量计算最佳PID参数的方法。 ▲全面使用PID实现快速稳定的效果。了解PID参数与系统错误之间的物理联系是PID调节在实践中应用的重要组成部分。 ▲PID控制效果