在自動控制中，PID（Proportion-Integrationi-Differentiation:比例-積分-微分）控制演算法在近一個多世紀以來在空城控制領域中占據了主導地位，它是由蘇聯工程師Minorsky在1922年在研究艦船自動控制李玲分析中提示的演算法，
PID控制演算法是通過受控物件的實際行為和目標之間的誤差，通過比例-微分-積分運算再重新作用在被控物件，
▲ PID控制演算法
在工業控制中，PID控制器可以通過模擬、數字方式實作，如今工業應用中的98%以上的程序控制、95%以上的運動控制還都是用這PID控制演算法，
對于初學者，掌握PID控制演算法引數調整非常重要，下面是來自于公眾號“芯片之家”中的一個推文，其中使用了一個視頻來演示了PID控制在位置跟蹤系統中的應用，
位置跟蹤系統的控制物件是驅動直流電機的電壓，經過電機旋轉帶動機械運動，
▲ 一個位置跟蹤PID控制系統
將驅動電機進行簡化，考慮它的轉速與施加電壓成正比，因此轉動角度位置就是轉速的積分，所以物件是一個一階積分慣性系統，
使用普通的比例控制就可以完成無誤差跟蹤隨著比例系數增加，跟蹤速度也會提高，但是也會出現過沖震蕩現象，
▲ 只使用比例控制的情況
加入位置的微分（也就是轉速）項可以消除震蕩，如果微分項過大，會使得位置跟蹤變緩慢，特別由于靜摩擦力的存在，有可能會使得位置跟蹤出現小的偏差，
▲ 加入微分項，可以消除震蕩
加入積分項，可以將由于系統的靜態摩擦所產生的位置偏差徹底消除，但也會增加系統的震蕩傾向，
所以此時需要綜合調整積分、微分的比例系數，
▲ 只使用I,D控制的效果
綜合調整PID的系數，可以使得系統跟蹤既快又穩，
在很多教科書中也會給出一定的調整順序，或者給出通過系統的單位階躍回應曲線來定量計算最優的PID引數方法，
▲ 綜合利用PID達到快速穩定的效果
了解到PID引數與系統誤差之間的物理聯系，是實際中應用PID調節的重要環節，
▲ PID控制效果
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