PWM（脈寬調(diào)制）指的是通過(guò)改變周期內(nèi)的高電平時(shí)長(zhǎng)來(lái)調(diào)整信號(hào)的占空比。占空比是指高電平時(shí)長(zhǎng)與周期時(shí)長(zhǎng)的比值，常用百分比來(lái)表示。PWM的主要應(yīng)用是在調(diào)速控制、電源控制以及通信傳輸?shù)阮I(lǐng)域。

PWM占空比與電壓之間存在一定的關(guān)系。在PWM信號(hào)周期內(nèi)，占空比的變化會(huì)導(dǎo)致電平高電平時(shí)長(zhǎng)的變化。當(dāng)占空比較小時(shí)，高電平時(shí)長(zhǎng)較短，對(duì)應(yīng)的平均電壓也相對(duì)較低；而當(dāng)占空比較大時(shí)，高電平時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的平均電壓也相對(duì)較高。因此，可以認(rèn)為PWM占空比和電壓存在正相關(guān)關(guān)系。

PID（比例-積分-微分）控制是一種常用的控制算法，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸出值以達(dá)到期望值。PID控制通過(guò)測(cè)量反饋信號(hào)與期望值之間的差異，根據(jù)比例、積分和微分三個(gè)參數(shù)計(jì)算出一個(gè)控制量，然后轉(zhuǎn)換成PWM占空比來(lái)控制輸出。這個(gè)過(guò)程可以通過(guò)如下幾個(gè)步驟來(lái)說(shuō)明：

1. 比例（P）控制：根據(jù)反饋信號(hào)與期望值的差異，計(jì)算出一個(gè)比例項(xiàng)，并與期望值的差異成比例。這個(gè)比例項(xiàng)可以看作是一個(gè)誤差放大器的輸出，通常用一個(gè)增益參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)。增益越大，輸出對(duì)誤差的響應(yīng)越強(qiáng)，PWM占空比的變化也會(huì)更加劇烈。
2. 積分（I）控制：根據(jù)反饋信號(hào)與期望值的累積誤差，計(jì)算出一個(gè)積分項(xiàng)。積分項(xiàng)主要用來(lái)補(bǔ)償系統(tǒng)的靜態(tài)偏差，即當(dāng)系統(tǒng)存在穩(wěn)態(tài)誤差時(shí)，通過(guò)積分作用可以逐漸減小這個(gè)誤差。積分項(xiàng)的計(jì)算需要累積時(shí)間和累積誤差的乘積，而累積時(shí)間可以看作PWM占空比的變量，因此PID控制中的積分項(xiàng)與PWM占空比存在聯(lián)系。
3. 微分（D）控制：根據(jù)反饋信號(hào)的變化率，計(jì)算出一個(gè)微分項(xiàng)。微分項(xiàng)主要用來(lái)預(yù)測(cè)系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，以便提前做出調(diào)整。微分項(xiàng)的計(jì)算需要知道反饋信號(hào)的變化率，而變化率可以通過(guò)PWM占空比的變化率來(lái)估算。

因此，PID控制的輸出和PWM占空比之間存在聯(lián)系。PID控制根據(jù)反饋信號(hào)與期望值的差異計(jì)算出一個(gè)控制量，再通過(guò)轉(zhuǎn)換函數(shù)將控制量轉(zhuǎn)化為PWM占空比，從而控制輸出。PID控制中的比例、積分和微分項(xiàng)都與PWM占空比有一定的關(guān)聯(lián)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的精確控制。

綜上所述，PWM占空比與電壓之間存在正相關(guān)關(guān)系，而PID輸出與PWM占空比之間存在聯(lián)系。這種聯(lián)系是通過(guò)PID控制中的比例、積分和微分項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)反饋信號(hào)與期望值的差異、累積誤差和變化率來(lái)計(jì)算出控制量，并將其轉(zhuǎn)換為PWM占空比來(lái)控制輸出。這一過(guò)程在電力電子控制、機(jī)器人控制、自動(dòng)化系統(tǒng)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。