本文只简单讲解了 PID 的原理，具体实现项目会在近期发出
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前言
PID是一种常用的控制算法。可以控制目标物体保持在某一状态。例如用于平衡车和无人机，使其保持在平衡状态。或者用于温控系统，使其保持在某一温度。
一、PID是什么？
（1）含义
PID的全称为比例(proportion)-积分(integral)-微分(derivative)控制器。是由比例算法、积分算法、微分算法三部分组成。
（2） 目标值，测量值
在 pid 算法中，期望目标物体所保持的值为目标值，实际反馈得到的值为测量值，通过不断计算使测量值趋近目标值。
（3）数学公式
其中的 K 是根据现场和项目需求自行设置的比例系数，e 则是测量值与目标值的误差，e旁边的小k是计算的第几次误差的意思。
二、比例（P算法）
（1）数学公式
（2）含义
当测量值与目标值存在误差时，比例会施加一个力使测量值趋近于目标值。这个力的大小与比例系数和误差有关。在比例系数不变的情况下，当误差越小时，施加力就越小，反之，误差越大则力越大。
（3）示例
拿一辆此时时速20km/h的小车举例，若想将车速保持在80km/h，则需要立即提速，随着误差（车速与80km/h的差值）的减小，P算法的输出也会逐渐变小。
三、微分（D算法）
（1）数学公式
（2）含义
当测量值逐渐接近目标值时，微分会给予一股阻力，防止测量值过冲。微分的阻力，由比例系数和本次误差与上一次误差的差值有关（本次误差 — 上次误差）有关。当误差的差值逐渐变小时，说明加速度在减小，比例施加的力逐渐平稳下降，那么微分的阻力也会下降。
（3）示例
拿一辆此时时速20km/h的小车举例，若想将车速保持在80km/h，提速之后很有可能会超过80km/h，造成数值过冲，但如果在 P算法 的基础上增加D算法，那么在小车接近 80km/h 时，会受到微分的阻力，则不会造成数值过冲，而是平稳到达80km/h。
四、积分（I算法）
（1）数学公式
（2）含义
当误差接近于0的时候，P算法的输出会很小，导致出现误差无法被消除的现象。此时需要用到 I 算法，I 算法的计算为比例系数 * 误差和，误差和趋近于0时，I 算法会使有效值控制得更加精准，接近目标值。
（3）示例
拿一辆小车举例，此时若想将车速精准保持在80km/h，没有I算法是很难实现的，因为当误差接近于0的时候，P算法的输出会很小，导致出现误差无法被消除的现象。但 I 算法的控制会使车速无限趋近于80km/h。
总结
大多数情况下只会用到 P算法和 D算法的组合，只有在追求特高精度，才会用PID三种算法的组合。
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