啥是PID？ PID，就是“比例（proportional）、積分（integral）、微分（derivative）”，是一種很常見(jiàn)的控制算法。 PID已經(jīng)有107年的歷史了。 它并不是什么很神圣的東西，大家一定都見(jiàn)過(guò)PID的實(shí)際應(yīng)用。 比如四軸飛行器，再比如平衡小車......還有汽車的定速巡航、3D打印機(jī)上的溫度控制器.... 就是類似于這種：需要將某一個(gè)物理量“保持穩(wěn)定”的場(chǎng)合（比如維持平衡，穩(wěn)定溫度、轉(zhuǎn)速等），PID都會(huì)派上大用場(chǎng)。 那么問(wèn)題來(lái)了： 比如，我想控制一個(gè)“熱得快”，讓一鍋水的溫度保持在50℃， 這么簡(jiǎn)單的任務(wù)，為啥要用到微積分的理論呢 。 你一定在想： 這不是so easy嘛~ 小于50度就讓它加熱，大于50度就斷電，不就行了？幾行代碼用Arduino分分鐘寫出來(lái)。 沒(méi)錯(cuò)~在要求不高的情況下，確實(shí)可以這么干~ But！如果換一種說(shuō)法，你就知道問(wèn)題出在哪里了： 如果我的控制對(duì)象是一輛汽車呢？ 要是希望汽車的車速保持在50km/h不動(dòng)，你還敢這樣干么。 設(shè)想一下，假如汽車的定速巡航電腦在某一時(shí)間測(cè)到車速是45km/h。它立刻命令發(fā)動(dòng)機(jī)：加速！ 結(jié)果，發(fā)動(dòng)機(jī)那邊突然來(lái)了個(gè)100%全油門，嗡的一下，汽車急加速到了60km/h。 這時(shí)電腦又發(fā)出命令：剎車！ 結(jié)果，吱...............哇............(乘客吐) 所以，在大多數(shù)場(chǎng)合中，用“開(kāi)關(guān)量”來(lái)控制一個(gè)物理量，就顯得比較簡(jiǎn)單粗暴了。有時(shí)候，是無(wú)法保持穩(wěn)定的。因?yàn)?a target='_blank' class='arckwlink_none'>單片機(jī)、傳感器不是無(wú)限快的，采集、控制需要時(shí)間。 而且，控制對(duì)象具有慣性。比如你將一個(gè)加熱器拔掉，它的“余熱”（即熱慣性）可能還會(huì)使水溫繼續(xù)升高一小會(huì)。 這時(shí)，就需要一種『算法』： 它可以將需要控制的物理量帶到目標(biāo)附近 它可以“預(yù)見(jiàn)”這個(gè)量的變化趨勢(shì) 它也可以消除因?yàn)樯?、阻力等因素造成的靜態(tài)誤差 ....