經常有人問有關PID的用法，看一些有關單片及應用的書上都有關于PID的應用原理，但是面對具體的問題就不知道如何應用了，主要的問題是里面所用到的參數以及計算結果需要進行什么處理，通過什么樣的換算才能具體的應用于實際，另外在計算方法上也存在著數值計算的算法問題，今天我在這里例舉溫度控制中的PID部分，希望能夠把PID的具體應用說明白。一般書上提供的計算公式中的幾個名詞：

　　1.直接計算法和增量算法，這里的所謂增量算法就是相對于標準算法的相鄰兩次運算之差，得到的結果是增量，也就是說，在上一次的控制量的基礎上需要增加（負值意味著減少）控制量，例如對于可控硅電機調速系統，就是可控硅的觸發相位還需要提前（或遲后）的量，對于溫度控制就是需要增加（或減少）加熱比例，根據具體的應用適當選擇采用哪一種算法，但基本的控制方法、原理是完全一樣的，直接計算法得到的是當前需要的控制量，相鄰兩次控制量的差就是增量；

　　2.基本偏差e（）。表示當前測量值與設定目標間的差，設定目標是被減數，結果可以是正或負，正數表示還沒有達到，負數表示已經超過了設定值。這是面向比例項用的變動數據。

　　3.累計偏差Ze（t）=ef（t）+e（t-1）+e（t-2）+..+e（l），這是我們每一次測量到的偏差值的總和，這是代數和，考慮到他的正負符號的運算的，這是面向積分項用的一個變動數據。

　　4.基本偏差的相對偏差e（t）ef（t-1），用本次的基本偏差減去上一次的基本偏差，用于考察當前控制的對象的趨勢，作為快速反應的重要依據，這是面向微分項的一個變動數據。

　　5.三個基本參數：Kp，Ki，Kd.這是做好一個控制器的關鍵常數，分別稱為比例常數、積分常數和微分常數，不同的控制對象他們需要選擇不同的數值，還需要經過現場調試才能獲得較好的效果。

　　6.標準的直接計算法公式：Pout （t）=Kp*e（t）+Ki*Ze（t）+Kd*（e（t）-e（t-1）；

　　上一次的計算值：

　　Pout（t-1）=Kp*e（t-1）+Ki*Ze（t-1）+Kd*（e（t-1）-e（-2））；兩式相減得到增量法計算公式：

　　Pdlt=Kp*（e（t）-e（t-1）+Ki*e（t）+Kd*（e（）-2*e（t-1）+e（-2）；*這里我們對項的表示應該是對e（i）從1到t全部總和，但為了打字的簡便就記作Ze（t）.

　　比例調節作用：是按比例反應系統的偏差，系統一旦出現了偏差，比例調節立即產生調節作用用以減少偏差。比例作用大，可以加快調節，減少誤差，但是過大的比例，使系統的穩定性下降，甚至造成系統的不穩定。

　　積分調節作用：是使系統消除穩態誤差，提高無差度。因為有誤差，積分調節就進行，直至無差，積分調節停止，積分調節輸出一常值。積分作用的強弱取決與積分時間常數Ti，Ti越小，積分作用就越強。反之Ti大則積分作用弱，加入積分調節可使系統穩定性下降，動態響應變慢。積分作用常與另兩種調節規律結合，組成PI調節器或PID調節器。

　　微分調節作用：微分作用反映系統偏差信號的變化率，具有預見性，能預見偏差變化的趨勢，因此能產生超前的控制作用，在偏差還沒有形成之前，已被微分調節作用消除。因此，可以改善系統的動態性能。在微分時間選擇合適情況下，可以減少超調，減少調節時間。微分作用對噪聲干擾有放大作用，因此過強的加微分調節，對系統抗干擾不利。此外，微分反應的是變化率，而當輸入沒有變化時，微分作用輸出為零。微分作用不能單獨使用，需要與另外兩種調節規律相結合，組成PD或PID控制器。