（一）先来彻底搞懂PID到底是啥？啥是PID？PID，就是“比例（proportional）、积分（integral）、微分（derivative）”，是一种很常见的控制算法 。在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节 。它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一 。算法是不可以吃的 。PID已经有107年的历史了
。它并不是什么很神圣的东西，大家一定都见过PID的实际应用 。比如四轴飞行器，再比如平衡小车……还有汽车的定速巡航、3D打印机上的温度控制器….就是类似于这种：需要将某一个物理量“保持稳定”的场合（比如维持平衡，稳定温度、转速等），PID都会派上大用场 。那么问题来了：比如，我想控制一个“热得快”，让一锅水的温度保持在50℃这么简单的任务，为啥要用到微积分的理论呢
。你一定在想：这不是so easy嘛~ 小于50度就让它加热，大于50度就断电，不就行了？几行代码用Arduino分分钟写出来 。没错~在要求不高的情况下，确实可以这么干~ But！ 如果换一种说法，你就知道问题出在哪里了：如果我的控制对象是一辆汽车呢？要是希望汽车的车速保持在50km/h不动，你还敢这样干么 。设想一下，假如汽车的定速巡航电脑在某一时间测到车速是45km/h 。它立刻命令发动机：加速！结果，发动机那边突然来了个100%全油门，嗡的一下，汽车急加速到了60km/h 。这时电脑又发出命令：刹车！结果，吱……………哇…………(乘客吐)
所以，在大多数场合中，用“开关量”来控制一个物理量，就显得比较简单粗暴了 。有时候，是无法保持稳定的 。因为单片机、传感器不是无限快的，采集、控制需要时间 。而且，控制对象具有惯性 。比如你将一个加热器拔掉，它的“余热”（即热惯性）可能还会使水温继续升高一小会 。这时，就需要一种『算法』：
- 它可以将需要控制的物理量带到目标附近
- 它可以“预见”这个量的变化趋势
- 它也可以消除因为散热、阻力等因素造成的静态误差
- ….
我们先只说PID控制器的三个最基本的参数：kP,kI,kD 。kPP就是比例的意思 。它的作用最明显，原理也最简单 。我们先说这个：需要控制的量，比如水温，有它现在的『当前值』，也有我们期望的『目标值』 。
- 当两者差距不大时，就让加热器“轻轻地”加热一下 。
- 要是因为某些原因，温度降低了很多，就让加热器“稍稍用力”加热一下 。
- 要是当前温度比目标温度低得多，就让加热器“开足马力”加热，尽快让水温到达目标附近 。
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