目前的闭环自动控制技术都是基于反馈的概念，降低了不确定性。 反馈理论的要素包括测量、比较和执行三个部分。 重要的是测量被控变量的实际值，与期望值进行比较，用这个偏差修正系统的响应，执行调节控制。 工程实际中，应用最广泛调节器控制规律的是比例、积分、微分控制，简称PID控制，也称为PID调节。
另一方面，PID的含义PID是英语单词比率(Proportion )、积分(Integral )、微分(Differential coefficient )的缩写。 PID调节实际由比例、积分、微分三种调节方式组成，各自作用如下：
比例调节作用：是比例反应体系的偏差，当体系发生偏差时，比例调节会立即产生调节作用减少偏差。 比例大，可以加快调节，减少误差，但过大会降低系统稳定性，导致系统不稳定。
积分调节作用：是使系统消除稳态误差，提高无差异。 因为有误差，积分调节进行到没有差异为止，积分调节停止，积分调节输出一定值。 积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti，Ti越小积分作用越强。 相反，Ti大则积分作用弱，加上积分调节会降低系统稳定性，动态响应变慢。 积分作用经常与其他两种调节规律相结合，构成PI调节器或PID调节器。
微分调节作用：微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，可以预见偏差变化趋势，从而产生先进的控制作用，在偏差尚未形成之前就被微分调节作用消除了。 因此，可以改善系统的动态性能。 在微分时间选择合适的情况下，可以减少过冲，减少调节时间。 微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过度强的微分调节不利于系统噪声。 微分反应为变化率，输入无变化时，微分作用输出为零。 微分作用不能单独使用，必须与其他两个调节规律相结合构成PD或PID控制器
二、公式PID控制算法在实际应用中可分为位置式PID控制算法和增量PID控制算法两种。 控制理论上两者相同，但是数字量化后的实现有差异。
2.1位置式数字PID控制k采样时间离散PID公式：
在上式中，Ki=Kp/Ti、Kd=Kp*Td、t是采样周期，k是采样编号，k=1、2、e(k-1 )和e(k-1 )分别在第) k-1 )和第k时刻得到
2.2增量PID控制增量PID控制是指，在控制器的输出为控制量的增量u(k )，致动器需要控制量的增量而不是位置量的绝对值的情况下，使用增量PID控制算法进行控制
式中，Ki=Kp/Ti，Kd=Kp*Td，t为采样周期，k为采样编号，k=1，2，…，e(k-2 )，e(k-2 )及e(k-2 ) )分别为k-2
三.采样周期和控制周期
四. c语言描述PID算法程序
4.1 增量型PID的C语言实现
4.2 位置型PID的C语言实现
rgin-left:0cm;"> 五、PID调试由于自动控制系统被控对象的千差万别，PID的参数也必须随之变化，以满足系统的性能要求。这就给使用者带来相当的麻烦，特别是对初学者。下面简单介绍一下调试PID参数的一般步骤：
5.1负反馈
自动控制理论也被称为负反馈控制理论。首先检查系统接线，确定系统的反馈为负反馈。例如电机调速系统，输入信号为正，要求电机正转时，反馈信号也为正（PID算法时，误差=输入-反馈），同时电机转速越高，反馈信号越大。其余系统同此方法。
5.2．PID调试一般原则
a.在输出不振荡时，增大比例增益P。
b.在输出不振荡时，减小积分时间常数Ti。
c.在输出不振荡时，增大微分时间常数Td。
a.确定比例增益P
确定比例增益P 时，首先去掉PID的积分项和微分项，一般是令Ti=0、Td=0（具体见PID的参数设定说明），使PID为纯比例调节。输入设定为系统允许的最大值的60%~70%，由0逐渐加大比例增益P，直至系统出现振荡；再反过来，从此时的比例增益P逐渐减小，直至系统振荡消失，记录此时的比例增益P，设定PID的比例增益P为当前值的60%~70%。比例增益P调试完成。
b.确定积分时间常数Ti
比例增益P确定后，设定一个较大的积分时间常数Ti的初值，然后逐渐减小Ti，直至系统出现振荡，之后在反过来，逐渐加大Ti，直至系统振荡消失。记录此时的Ti，设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%。积分时间常数Ti调试完成。
c.确定微分时间常数Td
积分时间常数Td一般不用设定，为0即可。若要设定，与确定 P和Ti的方法相同，取不振荡时的30%。
d.系统空载、带载联调，再对PID参数进行微调，直至满足要求。
5.4 增量式pid调节增量式pid调节目标速度时候参数整定：
先加大KI，这时候会越来越接近实际速度，当KI过大的时候，在切换目标速度的时候，就会抖动，这时候就是KI大了响应速度高了，但导致超调量增加，这时候就加大增量式的KP，来缓减抖动，减小超调量。
（注：网上大多资料都是错的，把增量式跟位置式混为一谈）
六、PID常用口诀
参数整定找最佳，从小到大顺序查
先是比例后积分，最后再把微分加
曲线振荡很频繁，比例度盘要放大
曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳
曲线偏离回复慢，积分时间往下降
曲线波动周期长，积分时间再加长
曲线振荡频率快，先把微分降下来
动差大来波动慢。微分时间应加长
理想曲线两个波，前高后低4比1
一看二调多分析，调节质量不会低
参考文献：
https://blog.csdn.net/Uncle_GUO/article/details/51367764
https://wenku.baidu.com/view/5ebd4893240c844768eaee1c.html
https://wenku.baidu.com/view/ee44725d9a6648d7c1c708a1284ac850ad02049c.html?rec_flag=default&sxts=1553696871419