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PID调节原理PID调节器是一种线性控制器，它根据给定值r(t)与实际输出值c(t)构成系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制:

e(t)=r(t)−c(t)

PID调节器由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成。其输入e(t)与输出u(t)的关系为

u(t)=kp(e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt)

式中积分的上下限分别是0和t

因此它的传递函数为：

G(s)=U(s)/E(s)=kp(1+1/(TI*s)+TD*s)

其中kp为比例系数；TI为积分时间常数；TD为微分时间常数PID控制的优点
①原理简单，使用方便；
②适应性强；
③鲁棒性强；
控制品质对被控对象特性的变化不大敏感。
④对模型依赖少。
比例调节的特点：
（1）比例调节的输出增量与输入增量呈一一对应的比例关系，即：u=Ke
（2）比例调节反应速度快，输出与输入同步，没有时间滞后，其动态特性好。
（3）比例调节的结果不能使被调参数完全回到给定值，而产生余差。
若对象较稳定（对象的静态放大系数较小，时间常数不太大，滞后较小）
则比例带可选小些，这样可以提高系统的灵敏度，使反应速度加快一些；
相反，若对象的放大系数较大，时间常数较小，滞后时间较大
则比例带可选大一些，以提高系统的稳定性。比例带的选取，一般情况下，比例带的范围大致如下：
压力调节：30~70%
流量调节：40~100%
液位调节：20~80%
温度调节：20~60%
积分调节的特点是无差调节
只要偏差不为零，控制输出就不为零，它就要动作到把被调量的静差完全消除为止
而一旦被调量偏差e为零，积分调节器的输出就会保持不变。
调节器的输出可以停在任何数值上,即:
被控对象在负荷扰动下的调节过程结束后，被调量没有余差，而调节阀则可以停在新的负荷所要求的开度上。积分调节的稳定性
它的稳定作用比P调节差，采用积分调节不可能得到稳定的系统。积分调节的滞后性
它的滞后特性使其难以对干扰进行及时控制，所以一般在工业中，很少单独使用I调节，而基本采用PI调节代替纯I调节。积分速度（积分常数）的大小对调节过程影响：
增大积分速度
调节阀的速度加快，但系统的稳定性降低
当积分速度大到超过某一临界值时，整个系统变为不稳定，出现发散的振荡过程。
S0愈大，则调节阀的动作愈快，就愈容易引起和加剧振荡，而最大动态偏差则愈来愈小。
减小积分速度
调节阀的速度减慢，结果是系统的稳定性增加了，但调节速度变慢
当积分常数小到某一临界值时，调节过程变为非振荡过程。
无论增大还是减小积分速度，被调量最后都没有残差比例调节和积分调节的比较：
比例调节是有差调节，积分调节是无差调节
比例调节能立即响应偏差变化积分调节调节过程缓慢
∴当被调参数突然出现较大的偏差时
比例调节能立即按比例把调节阀的开度开得很大
但积分调节器需要一定的时间才能将调节阀的开度开大或减小
∴如果系统干扰作用频繁，积分调节会显得十分乏力
单独的积分调节系统较罕见，它作为一种辅助调节规律与比例调节一起组成比例积分调节规律。D调节的阶跃响应微分调节的特点
P和I是根据已经形成的被调参数与给定值之偏差而动作(即偏差的方向和大小进行调节)。
微分调节是根据偏差信号的微分,即偏差变化的速度而动作的。
只要偏差一露头,调节器就立即动作，以求更好的调节效果
偏差没有变化,微分调节不起作用。
微分调节主要用于克服调节对象有较大的传递滞后和容量滞后。注意：
微分调节不能消除余差。
∵微分调节只对偏差的变化做出反应，而与偏差的大小无关。
单纯的微分调节器也是不能工作的。
∵实际的调节器都有一定的失灵区，若调节误差的变化速度缓慢，以至于调节器不能察觉，纯微分调节器将不会动作，此时调节误差会不断累积却得不到校正。PID是比例、积分、微分的缩写
Proportional-Integral-Differential
比例作用的输出与偏差大小成正比；
积分作用的输出变化速度与偏差成正比；
微分作用的输出与偏差变化速度成正比。
比例调节作用：是按比例反应系统的偏差，系统一旦出现了偏差，比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。
比例作用大，可以加快调节，减少误差
但是过大的比例，使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。比例调节K的变化对控制效果的影响积分调节作用：是使系统消除稳态误差，提高无差度。因为有误差，积分调节就进行，直至无差，积分调节停止，积分调节输出一常值。
积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti，Ti越小，积分作用就越强。反之Ti大则积分作用弱。
加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应变慢。
积分作用常与另两种调节规律结合，组成PI调节器或PID调节器。积分调节，Ti的变化对控制效果的影响微分调节作用：微分作用反映系统偏差信号的变化率，