PID 是什么？

　　要弄清楚怎樣定量之前，我們先要理解一個(gè)最基本的概念：調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器是干什么的？調(diào)節(jié)器就是人的大腦，就是一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的核心。任何一個(gè)控制系統(tǒng)，只要具備了帶有 PID 的大腦或者說(shuō)是控制方法，那它就是自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。如果沒(méi)有帶 PID 的控制方法呢？那可不一定不是自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，因?yàn)楹髞?lái)又涌現(xiàn)各種控制思想。比如時(shí)下研究風(fēng)頭最勁的模糊控制，以前還有神經(jīng)元控制等等；后來(lái)又產(chǎn)生了具有自組織能力的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，說(shuō)白了也就是自動(dòng)整定參數(shù)的能力；還有把模糊控制，或者神經(jīng)元控制與 PID 結(jié)合在一起應(yīng)用的綜合控制等等。

　　在后面咱們還會(huì)有介紹。咱們這個(gè)文章，只要不加以特殊說(shuō)明，都是指的是傳統(tǒng)的 PID 控制。可以這樣說(shuō)：凡是具備控制思想和調(diào)節(jié)方法的系統(tǒng)都叫自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。而放置最核心的調(diào)節(jié)方法的東西叫做調(diào)節(jié)器。基本的調(diào)節(jié)器具有兩個(gè)輸入量：被調(diào)量和設(shè)定值。被調(diào)量就是反映被調(diào)節(jié)對(duì)象的實(shí)際波動(dòng)的量值。比如水位溫度壓力等等；設(shè)定值顧名思義，是人們?cè)O(shè)定的值，也就是人們期望被調(diào)量需要達(dá)到的值。被調(diào)量肯定是經(jīng)常變化的。而設(shè)定值可以是固定的，也可以是經(jīng)常變化的，比如電廠的 AGC 系統(tǒng)，機(jī)組負(fù)荷的設(shè)定值就是個(gè)經(jīng)常變化的量。基本的調(diào)節(jié)器至少有一個(gè)模擬量輸出。大腦根據(jù)情況運(yùn)算之后要發(fā)布命令了，它發(fā)布一個(gè)精確的命令讓執(zhí)行機(jī)構(gòu)去按照它的要求動(dòng)作。在大腦和執(zhí)行機(jī)構(gòu)（手）之間還會(huì)有其他的環(huán)節(jié)，比如限幅、伺服放大器等等。有的限幅功能做在大腦里，有的伺服放大器做在執(zhí)行機(jī)構(gòu)里。上面說(shuō)的輸入輸出三個(gè)量是調(diào)節(jié)器最重要的量，其它還有許多輔助量。比如為了實(shí)現(xiàn)手自動(dòng)切換，需要自動(dòng)指令；為了安全，需要偏差報(bào)警等等。這些可以暫不考慮。為了思考的方便，咱們只要記住這三個(gè)量：設(shè)定值、被調(diào)量、輸出指令。事實(shí)上，為了描述方便，大家習(xí)慣上更精簡(jiǎn)為兩個(gè)量：輸入偏差和輸出指令。輸入偏差是被調(diào)量和設(shè)定值之間的差值，這就不用羅嗦了吧？