先来看一段描述：

PID控制器（Proportion Integration Differentiation）

俗称比例-积分-微分控制器，分别由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成。一般来说，通过调整这三个单元的增益Kp，Ki和Kd来确定PID控制特性。其实PID控制器是一类控制器，而其实控制器有很多种，比如：P控制器，PI控制器，PD控制器等。

看完这段PID的描述，也许很多人就已经读不下去了，PID控制器到底和我们的现实生活有什么联系啊？怎么能让一个控制小白也很容易地理解这件事呢？

那么，让我们来举个通俗易懂的例子，帮助大家更加通俗易懂地理解PID到底是干什么的！

先讲个故事，古希腊哲学家芝诺曾提出过一条著名的悖论：阿喀琉斯是古希腊神话中十分善跑的英雄。在他和乌龟的赛跑竞赛中，他的速度为乌龟十倍，乌龟在前面100米跑，他在后面追，但他不可能追上乌龟。

为什么呢？因为在竞赛中，追者首先必须到达被追者的出发点，当阿喀琉斯追到100米时，乌龟已经又向前爬了10米，于是，一个新的起点产生了；阿喀琉斯必须继续追，而当他追到乌龟爬的这10米时，乌龟又已经向前爬了1米，阿喀琉斯只能再追向那个1米。

就这样，乌龟会制造出无穷个起点，它总能在起点与自己之间制造出一个距离，不管这个距离有多小，但只要乌龟不停地奋力向前爬，阿喀琉斯就永远也追不上乌龟。

看到这里大家是不是感觉到这似乎是一个死循环...

这就是鼎鼎有名的芝诺悖论！而该悖论的原理其实是一个时间问题，这里不是我们解释的重点。

▲芝诺悖论

那善跑将军阿喀琉斯就永远不会赢吗？借着这个故事，我们可以给阿喀琉斯设计一个PID控制系统，指导阿喀琉斯去追上乌龟，并且还可以一直跟随乌龟，跑过了还可以再跑回来，直到和乌龟保持同一个位置。

在这个过程中，我们相信可以凭借这个“假想”帮助大家很好地理解PID控制的原理及各参数的物理意义。

首先，还是要普及一下基础概念：

· PID控制器对反馈系统中的误差进行操作并执行以下操作

1. PID控制器计算一个与误差成比例的项- P项；

2. PID控制器计算一个与误差积分成比例的项——I项；

3. PID控制器计算一个与误差导数成比例的项——D项；

4. 这三项——P项、I项和D项——加在一起就产生了应用于被控制系统的控制信号。