PID控制的原理和計算公式及實例代碼總結(jié)

　　PID控制是比例控制、積分控制與微分控制的總稱，是目前在工程領(lǐng)域應(yīng)用范圍最廣的一種控制方法。在計算機控制系統(tǒng)中PID控制器的控制邏輯是通過編制程序來實現(xiàn)的，本來這是自動化專業(yè)學(xué)生需要掌握的基本技能，可實際情況卻不樂觀，許多學(xué)生在面臨具體PID控制設(shè)計問題時往往無從下手，即使他寫的關(guān)于PID控制的玄乎文章已經(jīng)滿天飛。具體原因我想大家都有體會，總之，作為西工大的學(xué)生在工作中要上的廳堂，下的廚房，有白手起家，圍土造城的本事，不過分依賴于現(xiàn)成的工具軟件。所以就想結(jié)合自己教學(xué)、科研與工程經(jīng)驗，把基本數(shù)字PID控制器的設(shè)計開發(fā)整理一下，供大家參考。

　　這個系列文章有幾個原則：（1）不用C++，全部采用標(biāo)準(zhǔn)C語言編寫，可跨平臺移植，因為C語言在目前工控領(lǐng)域是應(yīng)用最廣泛的開發(fā)語言；（2）不用MATLAB，很簡單，航空發(fā)動機FADEC系統(tǒng)、彈用控制器、載人航天機載控制器里面沒有MATLAB；（3）不采用復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和軟件框架結(jié)構(gòu)，或者C語言里很生僻的語法，我只想寫篇讓大多數(shù)人能看懂的文章；（4）需要自動控制和C語言的基礎(chǔ)知識。OK，下面就開始。

　　控制系統(tǒng)由控制器和被控對象組成，沒有被控對象，控制器是無從談起的，所以，先拋開控制器，從對象入手。常用的被控對象有一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)，在工程上，如果單位階躍響應(yīng)沒超調(diào)或超調(diào)很小就用一階系統(tǒng)模擬，如果有超調(diào)就用二階系統(tǒng)模擬。本文先談一階系統(tǒng)。