终于把PID的原理搞懂了

PID算法学习
比例-积分-微分控制器
一、位式控制
二、PID控制
sv设定值 /pv当前值

三、PID算法分析
必须对传感器的值进行检测（从被控对象中取值-采样）
1.从开机以来传感器所有采样点的一个数据序列
X1、X2、X3、…Xk-2、Xk-1、Xk
2.分析采样点的数据序列，可以挖掘出3个方向上的信息
①Ek=Sv-Xk
1）Ek >0 当前未达标
2）Ek =0 已经达标
3）Ek <0 当前已经超标
***OUT=Kp•Ek（比例）一般在控制中输出PWM信号，通过调节PWM占空比，从而实现控制。
缺点：当Ek=0时，不会进行控制，因此这也是比例控制的缺点，为了克服这种不良影响，可以在比例控制中加入一个小的常量OUT0,即使为0，也会有一定的输出，只不过该输出很小，但是有时候也会出现适得其反的效果。
OUT=Kp•Ek+OUT0（常量，比较小。）

②Ek=Sv-Xk
X1、X2、X3、…Xk-2、Xk-1、Xk
在每一时刻都会产生一个误差，将其记录下来即为一个误差序列：
E1、E2、E3…Ek-2、Ek-1、Ek
这些误差中有正有负，大于零说明未达标，小于零即为已达标。
Sk= E1+E2+E3…Ek+Ek-1+Ek
1）Sk>0 过去这段时间，大多数是未达标的。
2）Sk=0过去这段时间，大多数是已达标的（可能性很小）。
3）Sk<0过去这段时间，大多数是已超达标的。
IOUT=Kp•Sk（由于是将历史阶段相加起来的，所以类似积分控制，所以也称为积分控制。）
这个仅仅代表历史这段时间的问题，而当前这段时间却不知道。

③E1、E2、E3…Ek-2、Ek-1、Ek前一个时刻到现在这个时刻之间的差值，最近两次的偏差相减，
Dk=Ek-Ek-1 得到两次变化的偏差
1）Dk>0 后一时刻的偏差值大于前一时刻的偏差值，如下图1所示。
2）Dk=0
3）Dk<0 后一时刻的偏差值小于前一时刻的偏差值，如下图2所示。

用前一时刻的变化