很多同學(xué)都不清楚PID是個什么東西，因為很多不是自動化的學(xué)生。他們開口就要資料，要程序。這是明顯的學(xué)習(xí)方法不對，起碼，首先，你要理解PID是個什么東西。

首先，為什么要做PID？

由于外界原因，小車的實際速度有時不穩(wěn)定，這是其一，要讓小車以最快的時間達達到既定的目標速度，這是其二。速度控制系統(tǒng)是閉環(huán)，才能滿足整個系統(tǒng)的穩(wěn)定要求，必竟速度是系統(tǒng)參數(shù)之一，這是其三.小車調(diào)速肯定不是線性的，外界因素那么多，沒人能證明是線性的。如果是線性的，直接用P就可以了。比如在PWM=60%時，速度是2M/S，那么你要它3M/S，就把PWM提高到90%。因為90/60=3/2，這樣一來太完美了。完美是不可能的。那么不是線性的，要怎么怎么控制PWM使速度達到即定的速度呢？即要快，又要準，又要狠。（即快準狠）系統(tǒng)這個速度的調(diào)整過程就必須通過某個算法調(diào)整，一般PID就是這個所用的算法。可能你會想到，如果通過編碼器測得現(xiàn)在的速度是2.0m/s,要達到2.3m/s的速度，那么我把pwm增大一點不就行了嗎？是的，增大pwm多少呢？必須要通過算法，因為PWM和速度是個什么關(guān)系，對于整個系統(tǒng)來說，誰也不知道。要一點一點的試，加個1%,不夠，再加1%還是不夠，那么第三次你還會加1%嗎？很有可能就加2%了。通過PID三個參數(shù)得到一個表達式：△PWM=a *△V1+b *△V2+c *△V3,a b c是通過PID的那個長長的公式展開，然后約簡后的數(shù)字，△V1 ，△V2 ，△V3 此前第一次調(diào)整后的速度差 ,第二次調(diào)整后的速度差,第三次。。。。。一句話，PID要使當(dāng)前速度達到目標速度最快，需要建立如何調(diào)整pwm和速度之間的關(guān)系。
輸入輸出是什么輸入就是前次速度，前前次速度，前前前次速度。輸出就是你的PWM應(yīng)該增加或減小多少。
控制模型：你控制一個人讓他以PID控制的方式走110步后停下。

（1）P比例控制，就是讓他走110步，他按照一定的步伐走到一百零幾步（如108步）或100多步（如112步）就停了。

說明P比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steady-state error）。

（2）PI積分控制，就是他按照一定的步伐走到112步然后回頭接著走，走到108步位置時，然后又回頭向110步位置走。在110步位置處來回晃幾次，最后停在110步的位置。

說明在積分I控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)（System with Steady-state Error）。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。因此，比例+積分（PI）控制器，可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。

（3）PD微分控制，就是他按照一定的步伐走到一百零幾步后，再慢慢地向110步的位置靠近，如果最后能精確停在110步的位置，就是無靜差控制；如果停在110步附近（如109步或111步位置），就是有靜差控制。

說明在微分控制D中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)，其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后（delay）組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例P”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預(yù)測誤差變化的趨勢。這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例P+微分D（PD）控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。