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pid是什么 pid是什么意思( 二 )

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实际写程序时，就让偏差（目标减去当前）与调节装置的“调节力度” ， 建立一个一次函数的关系 ， 就可以实现最基本的“比例”控制了~
kP越大，调节作用越激进 ， kP调小会让调节作用更保守 。
要是你正在制作一个平衡车 ， 有了P的作用 ， 你会发现，平衡车在平衡角度附近来回“狂抖”，比较难稳住 。
如果已经到了这一步——恭喜你！离成功只差一小步了~
kD
D的作用更好理解一些，所以先说说D ， 最后说I 。
刚才我们有了P的作用 。你不难发现 ， 只有P好像不能让平衡车站起来，水温也控制得晃晃悠悠，好像整个系统不是特别稳定，总是在“抖动” 。
你心里设想一个弹簧：现在在平衡位置上 。拉它一下 ， 然后松手 。这时它会震荡起来 。因为阻力很小，它可能会震荡很长时间 ， 才会重新停在平衡位置 。
请想象一下：要是把上图所示的系统浸没在水里，同样拉它一下 ：这种情况下，重新停在平衡位置的时间就短得多 。
我们需要一个控制作用，让被控制的物理量的“变化速度”趋于0，即类似于“阻尼”的作用 。
因为，当比较接近目标时，P的控制作用就比较小了 。越接近目标，P的作用越温柔 。有很多内在的或者外部的因素，使控制量发生小范围的摆动 。
D的作用就是让物理量的速度趋于0，只要什么时候，这个量具有了速度，D就向相反的方向用力，尽力刹住这个变化 。
kD参数越大，向速度相反方向刹车的力道就越强 。
如果是平衡小车 ， 加上P和D两种控制作用，如果参数调节合适，它应该可以站起来了~欢呼吧
等等 ， PID三兄弟好想还有一位 。看起来PD就可以让物理量保持稳定，那还要I干嘛？
因为我们忽视了一种重要的情况：
kI
还是以热水为例 。假如有个人把我们的加热装置带到了非常冷的地方，开始烧水了 。需要烧到50℃ 。
在P的作用下，水温慢慢升高 。直到升高到45℃时 ， 他发现了一个不好的事情：天气太冷，水散热的速度，和P控制的加热的速度相等了 。
这可怎么办？
P兄这样想：我和目标已经很近了，只需要轻轻加热就可以了 。D兄这样想：加热和散热相等，温度没有波动，我好像不用调整什么 。于是，水温永远地停留在45℃，永远到不了50℃ 。
作为一个人，根据常识，我们知道，应该进一步增加加热的功率 。可是增加多少该如何计算呢？
前辈科学家们想到的方法是真的巧妙
设置一个积分量 。只要偏差存在，就不断地对偏差进行积分（累加），并反应在调节力度上 。
这样一来，即使45℃和50℃相差不太大，但是随着时间的推移，只要没达到目标温度，这个积分量就不断增加 。系统就会慢慢意识到：还没有到达目标温度，该增加功率啦！
到了目标温度后 ， 假设温度没有波动，积分值就不会再变动 。这时，加热功率仍然等于散热功率 。但是，温度是稳稳的50℃ 。
kI的值越大，积分时乘的系数就越大，积分效果越明显 。
所以，I的作用就是，减小静态情况下的误差，让受控物理量尽可能接近目标值 。
I在使用时还有个问题：需要设定积分限制 。防止在刚开始加热时，就把积分量积得太大，难以控制 。

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