标签：直接 情况 问题 速度 控制 检测 没有 温度传感器 简单
先插句广告，本人QQ522414928，不熟悉PID算法的可以一起交流学习，随时在线
在正式进入正文前，补充一下本人学习PID算法的背景，先自我介绍一下：本人一名大三电子专业的学生，什么学校你就别管了，学校一般，普通的二本院校。到现在可以说我已经研究了快两年的PID，这期间做过帆板角度控制系统，做过平衡车，做过倒立摆，做过板球控制系统，做过openmv小球追踪系统，还做过四旋翼等……，可以说现在已经很熟悉PID算法，包括单级的PID算法和多级的PID算法。到现在感觉其实这个PID算法还是很经典，很有用的，那么简简单单的几行代码，就能实现自动追踪，自动跟随，平衡等操作，用途广泛。如果你不会PID算法，大多数控制其实你是实现不了的，如果这个经典而又简单的算法你不会不会，别的控制类的算法估计你也不会。可能让你做一件产品或是参加某些控制类比赛，显然，不会PID这些算法，你只能做简单的逻辑控制，而逻辑控制又太简单，几个if（）语句判断显然是不满足控制类设计的需要的。另外，很多不需要PID算法的设计其实也是可以加入PID算法的，这能让你的设计更有稳定性和挑战性，有些必须需要PID算法的设计，没有PID不能形成闭环控制，是根本不能完成的。
扯淡的不多说，本人就喜欢简单粗暴，喜欢把复杂的东西简单化，很多的电子教程虽然把PID算法介绍的很全面，但是写的复杂的不得了，今天本人就用通俗易懂的语言把复杂的问题简单化：
先解释一下传统的位式算法，也就是简单的逻辑算法：
①先拿恒温烧水系统来说，假如说你要把水烧到80度，简单的逻辑做法是在水里加一个温度传感器和电热烧水器，然后用单片机测温，如果if（温度<80度），那你就给电热烧水器加热烧水，如果if（温度>80度），那我就停止加热。思考一下，最后你得到的水温一定会是80（可以上下有微小差别）度吗？答案肯定是否定的。（这里说明一下，不要教条，不要问你为什么会把水烧到80度，直接把水烧开不行吗，如果你有这样的疑问，不要再看了，你学不明白这个算法。）这是为什么？我来解释一下，当传感器测到温度达到80度时，单片机控制加热器停止加热，虽然加热器断电了，但是加热器的余温还是比水的温度要高，所以加热器不会立即停止加热，而是继续给水加热一会儿直到和水的温度一样，此时水的温度会高于80度，可能电热器的余温就把水加热到了90度，对吧！然后水和加热器又一起降温，一般情况下加热器降温的速度会更快，所以当水的温度下降到80度时，加热器的温度又低于80度，这时传感器检测到水温低于80度，单片机又控制加热器加热，而此时加热器温度不够低于80度，所以需要预热一下再给水加热，在预热的这段时间里水的温度可能又降到了75度才开始加热。所以，水的温度不能保持在80度上下轻微浮动的范围内，水温一直都是在75度到90度之间浮动的！
②再拿平衡车系统来说，你需要一个陀螺仪传感器，比如（mpu6050），先说下平衡车的原理，避免有些人不懂，平衡车为什么两个轮子能站着不到，大家一定都军训过，站过军姿，站军姿的时候教官让你身体前倾，但是只能轻微的前倾，如果你能前倾45度，那你一定控制不住身体平衡，需要往前迈步才能达到平衡。平衡车跟这个原理是一样的，如果车要往前倒，那我让车轮前转来维持平衡，如果车往后倒，那我让车轮后传来维持平衡，原理都应该明白了吧！（如果这个原理还不明白建议不要学了，更不要搞控制方向了，避免学了半天还得转行浪费时间）继续，假设车上的陀螺仪角度0度时车是平衡的，如果角度大于0度我就让车轮前转，如果角度小于0度我就让车轮后转，显然这样做，车是平衡不了的，由于车的惯性作用，一下可能就过调了，直接倒了。原理跟烧水差不多，不多说了。
下面开始说PID算法：
先说PID三个参数，P是比例，I是积分，D是微分；很多人都知道这三个参数，只是不了解其背后代表的含义，为啥用比例积分微分。不着急听我慢慢给你介绍，只要我介绍完，你一下就懂了。
首先介绍一下P，P代表比例，光用一个比例算法其结构是这样的：
err（误差）=setpoint（设定值）-actual_value(传感器测量的实际值) （误差这个概念大家应该都明白）
output（输出值比如PWM）=p（比例系数）*err（误差）
明天继续，今天舍友都睡了，不打扰了。
PID算法的含义及其应用，PID基础，适合不懂PID算法的人来看！
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原文地址：https://www.cnblogs.com/LiuXinyu12378/p/8878582.html
