PID控制算法是三種控制方法的結合。
最基本的連續控制模式是比例（P）控制，其中控制器輸出與控制器的誤差信號成代數比例。
因此，如果一個過程的設定點是70℉，而該過程的溫度是60℉，則存在10度的誤差信號。控制器告訴進程以這10度的比例加熱，這將就發出了一個新的錯誤信號，由於先前的“加熱”方向，現在可能只有8度。
比例控制是連續控制器中最容易調整的，也就是說，只需要調整一個參數。它還提供良好的穩定性，非常快速的響應，並且動態相對穩定。
然而，比例控制有一個主要缺點。在穩定狀態下，它顯示偏移；也就是說，在期望值或設定點於受控變量的實際值之間存在穩定狀態的差異。
完全控制
積分（I）控制實際上是輸入誤差信號的積分。實際上，這意味著被操縱變量的值以與誤
成比例的速率變化。
因此，如果偏差超過先前值，則最終控制元素的移動速度將加倍。當受控變量處於設定點（無偏差）時，最終控制元件保持靜止。實際上，這意味著在穩定狀態下，當存在復位控制時，不能有任何偏移。穩態誤差必須為零。
回想一下你的微積分，我們都知道積分是誤差信號曲線或控制變量與時間曲線圖的下方區域。當曲線與設定點之間的區域變小時，PID中積分項的貢獻變小，並且當控制變量等於設定點是，最終為零。
積分控制動作通常與比例控制相結合。該組合是比例積分PI控制。
該組合是有利的，因為這兩種控制方式的一些優點是可用的。包括積分模式與比例模式的優點是積分模式消除了偏移。
一般來說，由於存在積分模式，穩定性會有所下降；也就是說，增加積分模式的會使整個循環的穩定性略有下降。
微分控制
曲線的導數（d）是曲線上某一點的變化率或曲線的斜率。所以，如前所述，查看誤差信號，我們可以看到PID算法的這個術語是誤差曲線的變化率（斜率）。
我們絕不會僅僅根據誤差信號的變化率來進行控制，因為如果誤差很大但不變，那麼校正將為零。因此，微分控制通常與比例控制相結合。
通過向控制器添加微分模式，控制器中會添加“導程”，以補償循環周圍的“滯後”。幾乎所有的過程都圍繞著循環，因此，引入控制器的理論優勢很有吸引力。
如果適當調整，則向控制器添加速率控制使得環路更加穩定。由於迴路更穩定，比例增益可能更高，因此它可以比單獨的比例作用更多地減小偏移。它不能消除偏移。
在三模式控制PID控制中，我們有常規可用的複雜的控制器算法，它響應迅速，沒有偏移，但很難調整。
因此，它僅對少數應用程序有用，並且通常需要進行廣泛和持續的調整來保持適當的調整，並且當適當的調整時，它提供非常好的過程控制。
閱讀更多 中國電氣傳動網 的文章
