PID控制（Proportion Integration Differentiation 比例積分微分），又稱比例積分微分控制，是一種閉環控制。生活中很多設備都應用了PID閉環控制技術，比如汽車定速駕駛、無人機懸浮控制、變頻空調恒溫技術，水廠恒壓供水等。

采用PID技術可以有效改善控制回路滯后和過調問題，當然這些問題無法徹底解決。PID運算包括三個部分，比例運算、積分運算和微分運算。

比例運算是將偏差按比例放大，可以提高控制速度，但存在穩態偏差。所謂穩態偏差就是輸入與輸出達到平衡，但是與目標值還有一定距離。比例運算p值較小時，響應速度慢，p值較大時，響應速度快但是震蕩嚴重。簡單理解就是比例運算把設定值按照一定速度向設定值推進，但是推到快到設定值值時就推不動了（推力和阻力達到平衡）。

積分運算是對偏差信號進行積分運算，消除比例運算引起的穩態偏差，但是積分運算具有滯后性，會使實際值超出設定值。簡單理解就是積分運算可以打破比例運算中推力和阻力平衡的狀態，將實際值繼續往設定值方向推進，但由于沒有反向作用力，一不小心容易推過界（具有滯后性）。

微分運算是對偏差信號進行微分運算，當實際值與設定值越接近時，偏差不斷減小，此時通過微分運算可以不斷增加阻力，越接近設定值阻力越大，從而避免超過設定值。簡單理解就是微分運算提供了一種反向作用力，具有超前預測性。

 

西門子PLC的PID程序示例

  

西門子PLC的PID程序示例