PID控制积分时间和微分时间的物理意义是什么？ 能否用简单通俗的例子描述一下pid控制 我的原则是：尽量用无公式，无数学，直接用物理解释的方式说服你！！！ 本来来看这个问题的基本都是“菜鸟”，还没入门就甩一脸公式，太不友爱了！ 我感觉，完全学会了pid，自动化控制基本上学会了50%左右了，如果再搞一搞拉氏变换及其他变换+现代控制理论，基本上自动化控制搞定了80~90%了。。。 言归正传： 先放结论：P是正常情况下的输入增量，I是应对系统“阻力”的，D是应对系统“惯性”的。（记住这句话，看完下面的再回想一下这句话） 任何一个系统，相比于我们需要它达到的值，必定有误差，且系统内部有阻力、有惯性。本质上我们就是在控制这个系统的1、误差 2、阻力 3、惯性。 如果我们能够知道这三个参数与时间、地点等等相关的函数，我们就能很好的控制这个系统，但是我们无法做到，所以就诞生了各种各样的控制方式以及寻找这几个函数的各种方法。 很多人都喜欢用两个例子来解释pid： 1、水池放水 2、车子撞墙 我最开始学习pid的时候也是用的这两个例子思考的， 但是，现在回想一下，其实这两个例子并不是最合适的参考例子，因为需要在脑海里面建太大的模，在还不懂pid的时候会让大脑没有多余的算力去想象pid的物理本质。 那么，最合适的参考例子是啥呢？ 我们人类对什么最敏感呢？ 是旋转。 我们从出身就活在旋转的世界中，我们的地球，我们的太阳系，我们的宇宙都是在一直旋转着， 对我们的大脑来说，一个旋转的飞轮可以很轻松迅速得在大脑里面建立一个模型， 然后在脑子里面形成一个上帝视角，既可以用动态的思维又可以用静态的思维去观测它。 那么，从现在开始，在你的大脑里放一个大飞轮进去，可以是小时候拖拉机上的大转盘，也可以是一张CD，白色黄色蓝色黑色都行。 这个飞轮现在是静止的，它是有重量的，所以它是有惯性的，飞轮有个轴，这个轴有摩擦力，如果不给飞轮动力，飞轮的速度会越来越慢，直到停止。 重量→惯性→需要用力转飞轮 轴摩擦力→阻力减速→放任不管的话会逐渐停止转动 （现在，在你的大脑里面让这个飞轮转几圈，慢慢转一圈，再迅速得转几圈，再慢慢减速到0） 高潮来了： 现在有个静止的飞轮，飞轮上面有个竖直朝下的箭头。
指针指向初始点 现在你跟飞轮系统说，给老子把箭头顺时针转动，指到竖直向上12点的位置，少一分多一分都不行
红色是目标点 忘了说，飞轮自己有个编码器系统，箭头的位置可以很方便的知道，也有个力F可以推动它转动，飞轮自己也可以控制这个力的大小。 现在飞轮要自己转起来了。 假设有多个时刻：t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 A、每个时刻都对应一个位置，t7为最终在12点的位置，每个时刻和t7之间有一个差值error，差值error越大，可以给的力气越大，没有差值的之后，就可以不给力气（当然在t7的时候，就可以不给力气了，因为已经达到目的了）。
灰色细线是转动中的某个时刻的瞬间 B、但是我们知道，这个轴有阻力了啊！所以按照A方法，根本到不了12点，可能在11点的时候，指针就转不动了，即使这个时候有力F1，但是存在一个轴阻力力F2，与之相互抵消，最后导致了这个指针永远停留在11点，和12点是牛郎织女隔海相望却无法见面（静态差）。 那么此时应该怎么办呢？ 我们必须给更大的力F3，压过这个阻力，那么这个更大的力F3是多少呢？总得有个确定的值输入到系统中啊，不然咋控制！？ 我们可以把所有时刻指针的位置和12点的差值加起来，搞一个积分出来，如果指针因为阻力无法到达12点，这个差值会一直加加加加加，加到无穷大，到无穷大这段时间内，总有一个瞬间，力F3会压过轴的阻力，让飞轮转起来，最后指向12点的时候，这个差值为0，任你再累加力F3也不会发生变化了。 C、现在又有个问题，飞轮是有惯性的啊！！！应该在飞轮快要到达12点的时候，比如说11点58分的时候，我们就需要提前降低乃至撤销这个力F1，让飞轮利用它的惯性，自己甩到12点的位置。对于飞轮来说，惯性不就是等效于飞轮的转速嘛~ 飞轮的转速不就是第一个时刻和12点的差减去第二个时刻和12点的差，两个差值一减（就是飞轮t1到t2转了的角度），就可以得到速度（位置采样时间需要保持一致） 最后我们最终得到一个力F0=A+B+C，A和差值有关，B和所有差值的和有关，C和惯性有关。 A就是现在马上要改变的，B就是及时挽回过去没有改变的，C就是提前估计要改变的。 ABC分别就对应着我们的大名鼎鼎的PID， 其实这个飞轮现实世界是存在的： 它就是无刷直流电机的转子，这就是电机位置控制的思路。 现在现在是不是有点感觉了？现在再去看那些公式去，一看就懂了。 公式我就不放上来了，网上到处都是，动动小手搜一搜吧！~ 其实pid互相之间会有一些耦合，但又能怎么样，我们能低成本得解决问题，就可以了。 “低成本+能用”才是王道。 过段时间我再写一篇文章，关于怎么样把pid玩出花样来。
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