PID算法通俗讲解.pdf资源-CSDN文库

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总所周知，PID 算法是个很经典的东西。而做自平衡小车，飞行器 PID

是一个必须翻过的坎。因此本节我们来好好讲解一下PID，根据我在学

习中的体会，力求通俗易懂。并举出 PID 的形象例子来帮助理解 PID。

一、首先介绍一下 PID 名字的由来：

P：Proportion（比例），就是输入偏差乘以一个常数。

I ：Integral（积分），就是对输入偏差进行积分运算。

D：Derivative（微分），对输入偏差进行微分运算。

注：输入偏差=读出的被控制对象的值-设定值。比如说我要把温度控制

在 26 度，但是现在我从温度传感器上读出温度为 28 度。则这个 26 度

就是”设定值“，28 度就是“读出的被控制对象的值”。然后来看一下，这

三个元素对 PID 算法的作用，了解一下即可，不懂不用勉强。

P，打个比方，如果现在的输出是 1，目标输出是 100，那么 P 的作用

是以最快的速度达到 100，把 P 理解为一个系数即可；而 I 呢？大家学

过高数的，0 的积分才能是一个常数，I 就是使误差为 0 而起调和作用；

D 呢？大家都知道微分是求导数，导数代表切线是吧，切线的方向就是

最快到至高点的方向。这样理解，最快获得最优解，那么微分就是加快

调节过程的作用了。

二、然后要知道 PID 算法具体分两种：一种是位置式的，一种是增量

式的。在小车里一般用增量式，为什么呢？位置式 PID 的输出与过去的

所有状态有关，计算时要对 e（每一次的控制误差）进行累加，这个计

算量非常大，而明显没有必要。而且小车的 PID 控制器的输出并不是绝

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