目前在我們的工業(yè)控制中pid控制已經(jīng)應(yīng)用非常普遍，那什么是pid控制呢？有些人可能知之甚少有些人呢可能知道一些概念性的東西但倒底是怎么進行控制的就不知道了?？傆X的聽起來好像都是一些高等數(shù)學(xué)計算題談虎色變，其實在實際的運算過程中不過是一些小學(xué)數(shù)學(xué)計算加減乘除四則運算。當然我就是這些人當中的一份子，不過最近通過學(xué)習(xí)才了解到其實并不是像我們想像的那樣難。那么我從概念到計算再到參數(shù)整定這其中的學(xué)習(xí)心德分享給大家。
首先從概念上給大家普及一下什么是pid：
pid就是比例控制p；積分控制i; 微分控制d三者的結(jié)合。單從名字上聽起來好像很復(fù)雜，但其實現(xiàn)的過程是非常簡單的那么我們就從最簡單的二位控制開始從概念上來學(xué)習(xí)。
二位控制：
這是最簡單的反饋控制，有時也叫開關(guān)控制。這種控制是當被測量達到最高值或最低值的時候，就給出一個開關(guān)的信號。雖然被測量可能是模擬量，但控制輸出是開關(guān)的，所以叫兩位控制。在工業(yè)現(xiàn)場，有許多溫控器和液位開關(guān)控制是采用這種方式的，比如最常用的電接點壓力表、電接點溫度表就是二位控制。
比例控制p：
控制器的輸出值與被控參數(shù)的測量值和設(shè)定值或某個參考點的偏差是一個比例關(guān)系。比例控制比二位控制要平滑一些，消除了二位控制時會產(chǎn)生的被控量上下振蕩的情形。比如，對一個反應(yīng)罐的液位，如果設(shè)定的液位值是2700毫米，當液位降低時，進料管道上的閥門就要增加開度，而液位偏高時，則要將開度減小。增加和減小的比例與液位和設(shè)定值的偏差大小成比例關(guān)系。
積分控制：
在積分控制中，被控變量的值的變化與控制系統(tǒng)輸出控制到實際生效的時間有一個預(yù)先設(shè)定的關(guān)系。執(zhí)行機構(gòu)的輸出是漸漸地達到設(shè)定的值的。這種控制方式的產(chǎn)生是由于實際的控制元件和執(zhí)行機構(gòu)從給出輸出信號到使被控變量達到設(shè)定值往往需要一段時間。
最常見的例子是溫度控制，比如，假定我們知道到煤氣閥門的開度到60%的時候，熱水器的水溫能夠達到適宜洗澡的45°，但是，當你把閥門一下子擰到60%的位置時，水依然是涼的，你必須等一下，水溫升到45°左右的時候，就會穩(wěn)定。如果控制系統(tǒng)不用積分控制，而只用比例控制，那么當閥門輸出為60%時，這是輸入的溫度值可能依然只有20°，那么按照比例控制，既然偏差依然存在，則閥門的開度會繼續(xù)加大，這樣，當水溫升到45°時，閥門的開度可能會達到了90%甚至更高，這時，雖然控制系統(tǒng)會通知閥門保持不動，但水溫會繼續(xù)升高，可能到了50°甚至60°，這時，閥門的開度會減小，但在減小到60%之前，水溫都會繼續(xù)上升，當閥門開度減到60%時，水溫依然可能70°，一直當閥門的開度變成20%時，水溫才會變成45°，這時閥門運動會停止，但水溫卻會繼續(xù)下降，直到變成涼水，如果這時是冬天，可能你的情形還要糟糕。這就是沒有積分控制的溫度控制器會發(fā)生的情況。如果你有小孩，當孩子第一次操作熱水器的閥門的時候，發(fā)生的情形就很像這種情況。
微分控制：
微分控制通常與比例和積分控制同時使用，由于積分控制有一個滯后，微分控制可以讓控制對偏差的反應(yīng)提前，以免控制系統(tǒng)的反應(yīng)過于遲鈍。微分控制與比例和積分控制同時使用，可以使被控狀態(tài)更迅速地達到穩(wěn)定狀態(tài)，而又不會出現(xiàn)上文出現(xiàn)的振蕩現(xiàn)象。
pid控制：
在實際的控制系統(tǒng)中，根據(jù)實際變量的情況，上述三種控制方式有時只有一種，有時是兩種，有時三種同時采用。比例控制用p表示，積分控制用i表示，微分控制用d表示，根據(jù)采用的方式，分別稱為p控制，pi控制，pid控制。其中，pid控制是控制系統(tǒng)最常見的控制模式。
通過上面的介紹大家肯定對pid控制有一個初步的了解，對pid的作用有了一定的認識。那么pid控制中到底是如何運算的呢。首先呢pid是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)輸出是比例控制項、積分控制項、微分控制項三者的和。在我們的實際控制中呢過程量都是一些的連續(xù)量，但在我們的計算機控制系統(tǒng)中都是定時（采樣周期）對過程量采集的，所以在pid運算時是把連續(xù)的過程量離散性處理后再計算的，具體的過程我們慢慢分析。