（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
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
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)
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....于是 ， 当时的数学家们发明了这一历久不衰的算法——这就是PID 。
你应该已经知道了，P，I，D是三种不同的调节作用 ， 既可以单独使用（P，I，D） ， 也可以两个两个用（PI，PD），也可以三个一起用（PID） 。
这三种作用有什么区别呢？客官别急 ， 听我慢慢道来
kP
P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 。这就是P的作用，跟开关控制方法相比，是不是“温文尔雅”了很多
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