（一）先來徹底搞懂PID到底是啥？
啥是PID？
PID，就是“比例（proportional）、積分（integral）、微分（derivative）”，是一種很常見的控制算法 。在工程實際中，應用最為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節 。它以其結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便而成為工業控制的主要技術之一 。
算法是不可以吃的 。
PID已經有107年的歷史了
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它并不是什么很神圣的東西，大家一定都見過PID的實際應用 。
比如四軸飛行器，再比如平衡小車......還有汽車的定速巡航、3D打印機上的溫度控制器....
就是類似于這種：需要將某一個物理量“保持穩定”的場合（比如維持平衡，穩定溫度、轉速等），PID都會派上大用場 。
那么問題來了：
比如，我想控制一個“熱得快”，讓一鍋水的溫度保持在50℃
這么簡單的任務，為啥要用到微積分的理論呢
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你一定在想：
這不是so easy嘛~ 小于50度就讓它加熱，大于50度就斷電，不就行了？幾行代碼用Arduino分分鐘寫出來 。
沒錯~在要求不高的情況下，確實可以這么干~ But！ 如果換一種說法，你就知道問題出在哪里了：
如果我的控制對象是一輛汽車呢？
要是希望汽車的車速保持在50km/h不動，你還敢這樣干么 。
設想一下，假如汽車的定速巡航電腦在某一時間測到車速是45km/h 。它立刻命令發動機：加速！
結果，發動機那邊突然來了個100%全油門，嗡的一下，汽車急加速到了60km/h 。
這時電腦又發出命令：剎車！
結果，吱...............哇............(乘客吐)
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所以，在大多數場合中，用“開關量”來控制一個物理量，就顯得比較簡單粗暴了 。有時候，是無法保持穩定的 。因為單片機、傳感器不是無限快的，采集、控制需要時間 。
而且，控制對象具有慣性 。比如你將一個加熱器拔掉，它的“余熱”（即熱慣性）可能還會使水溫繼續升高一小會 。
這時，就需要一種『算法』：
它可以將需要控制的物理量帶到目標附近它可以“預見”這個量的變化趨勢它也可以消除因為散熱、阻力等因素造成的靜態誤差....于是，當時的數學家們發明了這一歷久不衰的算法——這就是PID 。
你應該已經知道了，P，I，D是三種不同的調節作用，既可以單獨使用（P，I，D），也可以兩個兩個用（PI，PD），也可以三個一起用（PID） 。
這三種作用有什么區別呢？客官別急，聽我慢慢道來
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我們先只說PID控制器的三個最基本的參數：kP,kI,kD 。
kP
P就是比例的意思 。它的作用最明顯，原理也最簡單 。我們先說這個：
需要控制的量，比如水溫，有它現在的『當前值』，也有我們期望的『目標值』 。
當兩者差距不大時，就讓加熱器“輕輕地”加熱一下 。要是因為某些原因，溫度降低了很多，就讓加熱器“稍稍用力”加熱一下 。要是當前溫度比目標溫度低得多，就讓加熱器“開足馬力”加熱，盡快讓水溫到達目標附近 。【dxpid是什么pid是什么】這就是P的作用，跟開關控制 *** 相比，是不是“溫文爾雅”了很多
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實際寫程序時，就讓偏差（目標減去當前）與調節裝置的“調節力度”，建立一個一次函數的關系，就可以實現最基本的“比例”控制了~
kP越大，調節作用越激進，kP調小會讓調節作用更保守 。
要是你正在 *** 一個平衡車，有了P的作用，你會發現，平衡車在平衡角度附近來回“狂抖”，比較難穩住 。
如果已經到了這一步——恭喜你！離成功只差一小步了~
kD
D的作用更好理解一些，所以先說說D，最后說I 。
剛才我們有了P的作用 。你不難發現，只有P好像不能讓平衡車站起來，水溫也控制得晃晃悠悠，好像整個系統不是特別穩定，總是在“抖動” 。
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你心里設想一個彈簧：現在在平衡位置上 。拉它一下，然后松手 。這時它會震蕩起來 。因為阻力很小，它可能會震蕩很長時間，才會重新停在平衡位置 。
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