PID控制中P、I、D各自作用

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作者：ss哈 
来源：CSDN 
原文：https://blog.csdn.net/baidu_39525096/article/details/89460966 
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假设一个模型：你控制一个人让他以pid控制的方式走100步然后停下。

（1）P比例控制，就是让他走100步，他按照一定的步伐走到九十几步（如98）或一百多几步（如102）就停下了。这就是P的作用。

说明：仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。在比例P控制中，输出与输入误差信号成比例关系。

（2）PI积分控制，就是他按照一定步伐走到98时接着走，走到102然后回头接着走，就这样在100步附近来回晃几次，最后停在100步处。

说明：在一个自动控制系统中，为了消除稳态误差，引入“积分项”，积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增大，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增大而加大，使稳态误差进一步减小直至趋近于零。在积分I控制中，输出与输入误差信号的积分成正比关系。

（3）PD微分控制，就是他按照一定的步伐走到九十几步后，再慢慢向100步的位置靠近。

说明：自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至是失稳，其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或滞后组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。而只引入P项是不够的，它仅仅是放大了误差的幅值，但是加入微分项后，它能预测误差变化的趋势，从而避免了被控量严重超调，正是D控制的预测作用，改善了系统调节过程中的动态特性，加快了调节也就是消除误差的过程。在微分D控制中，输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。

（我自己的理解是：pid联合控制时的方式为，P控制先走到98或102，然后I控制在100步处来回晃几次，而此时D的作用是减少晃的幅度、次数等振荡因素以及避免失稳情况的发生，从而改善系统调节过程中的动态特性，加快了调节过程也就是消除误差的过程，完成控制。）