一.基本概述
pid（(proportion integration differentiation)其實就是指比例，積分，微分控制)是一種控制方式 ,實際使用的時候就是量化出來的。是一種模糊控制， 在單片機中實際應用的時候需要操作定時器一起使用。
二.簡單點的控制算法：位式控制算法
主要就是控制的時pwm的脈沖寬度 ，單片機的話時ms為機關。圖檔來說明：主要的描述也在框圖中表示。
三.pid控制的實作
需要對負載傳感器的值不斷的進行檢測，并且有的開關器件如可控矽二極管就可以運用在其中來進行控制（沒有記憶功能的）。步進電機是具有記憶功能的控制。
算法的分析優點（把問題控制在沒有發送之前就進行控制） 1.開機以來傳感所有采樣點的資料序列X1。。。。Xk （離散化的書寫） 2. 分析采樣點的資料序列 ，可以挖掘出來三方面的資訊
四.pid算法的分析
- Sv-Xk=Ek大小反應了目标值和設定值的偏差會有三種可能 （大，小，相等） ， OUT=KpEk（用來調整偏內插補點放大倍數，就是輸出值） 這個就是比例控制（與內插補點成比例，內插補點大的化輸出大） 計算出來的輸出信号一般式pwm信号（雙向可控矽的使用來控制）。 數值的話就用來控制脈沖的寬度 ， 缺點在于Ek相等的時候輸出信号就會等于0這樣的話就沒有控制信号了，相當于失去控制了是以的話就需要加一常數以至于能使用小信号控制POUT=KpEk+out 。 隻考慮現在，就是當下的情況。
2.使用每個時間點采樣的值和使用者設定的值做比較（就會得到對應的偏差序列就是曆史的偏差序列）E1,E1…Ek 。 代數和的Sk=E1+E2…+Ek(也是有三種可能)就可以知道總體的控制達标量。 把Sk的值在進行放大相當于積分求和 IOUT=KPSk（就是積分算法，最大的好處就是考慮了過去的狀态）也需要加上一個out IOUT=KpSk+out ， 遺留的問題也會帶到現在的控制上來 。
3.最近的兩次偏差構成 Dk=Ek-Ek-1（也式會有三種可能）， 反應的是偏差的變化率，可以反應出來趨勢。波動的話一般都是有繼承和延續。使用的是最近的時間變化來預見将來的變化趨勢， Kp*Dk使用一個系數的話可以使得控制的靈敏度提高。就是D控制，微分控制，（取的是變化量）不過這種控制是不能獨立行動的（絕對會有誤差）， 采樣的內插補點的話80，82，84這樣的話變化率是 。 微分的主要是關心的是變化趨勢 為了不失控還是需要加一個out（主要是維持一種靜态誤差，使得有一點控制） 隻考慮最近的偏差。
四.pid的數學模型
數學模型的話就是把三種控制起來的值加在一起就是得到的公式。 PID=Pout+Iout+Dout=（KpEk+out）+（KpSk+out）+（Kp*Dp+out）=Kp（Ek+Sk+Dk）+out 算出來的數值的就是使用者來調整脈沖的寬度 。
五.基于單片機的使用
1.Sk的處理（累加咋求平均） Sk=1/Ti （n，k=0級數）（不會打級數的表示符号）Ek*T 。 T的話叫做采樣周期（計算周期，控制周期）(寫程式的時候是用來改變的) 輸出的控制信号的來源是單片機，使得負載的平均功率在改變（pid的算法不能一直在搞運算，需要實施起來）。 ****Ti的話叫做積分時間，積分常數（IOUT和pout共同決定的）Ti小的話會消弱曆史的資料的控制，是以不能太大或者太小，要合理的調整 pid控制在開始的時候會有過沖主要是誤差的分析導緻的（解決方法的話可以在到達設定值的之前可以把Ti調的非常大，避免對控制的影響，這個方法叫做積分分離） 到達目标之後的時候就非常有用了 （關鍵是設定好T和Ti的參數的設計）
2.Dk的話就是相鄰兩次的變化率 ， Ek-Ek-1/T（pid的運算周期跟上面的式子一樣的）Td=Dk （微分算法）類似于電感電壓的公式 。 分析的時候可以把Iout去掉好分析一點 ， T不能取的太大要不然出來的曲線會比較緩 。 Td越大的話也就是說讓微分更多時間去幫 POUT(微分時間常數) 。 是以單片機中pid算法的表達式可以表示為OUT位置式的pid=**（kPEk）比例項+Kp（T/Ti）n，k=0級數）Ek積分項+（Kp(Td/T)(Ek-Ek-1)）微分項+out常數項 。**
3.增量式的pid在嵌入式中使用的較多 資料存儲的也比較少 計算機運算的少（主要式具有記憶功能信号） 控制量的增加值 OUT=outk-outk-1 （（（kPEk-1）比例項+Kp（T/Ti）n=1開始，k=0級數）Ek積分項+（Kp(Td/T)(Ek-1-Ek-2)）微分項+out常數項 ）） =Kp（Ek-Ek-1）+KpT/TiEk+KpTd/T（Ek-2Ek-1+Ek-2）計算相對簡單，需要的是目前本次偏差，上次，上上次的（一共三次）。
六.小結
文字描述的較多看起來有點複雜，實際主要的思想在于框圖裡面。其他的隻不過是對框圖的了解以及計算。主要掌握的話還需要實際的操作可能會有不一樣的了解。
七.資料
連結：連結：https://pan.baidu.com/s/16kfThCMO-Ytwn3esaDMVYg
提取碼：7jki
失效可以聯系我，看見第一時間回複。錯誤的話即使指出，新人剛開始！