在工业应用中PID及其衍生算法是应用最广泛的算法之一，是当之无愧的万能算法，如果能够熟练掌握PID算法的设计与实现过程，对于一般的研发人员来讲，应该是足够应对一般研发问题了。先看看PID算法的一般形式：

       PID的流程简单到了不能再简单的程度，通过误差信号控制被控量，而控制器本身就是比例、积分、微分三个环节的加和。这里我们规定(在t时刻)：

      1.输入量为rin(t);

      2.输出量为rout(t);

      3.偏差量为err(t)=rin(t)-rout(t);

      PID的控制规律为

        理解一下这个公式，主要从下面几个问题着手，为了便于理解，把控制环境具体一下：

       1.规定这个流程是用来为直流电机调速的;

       2.输入量rin(t)为电机转速预定值;

       3.输出量rout(t)为电机转速实际值;

       4.执行器为直流电机;

       5.传感器为光电码盘，假设码盘为10线;

       6.直流电机采用PWM调速转速用单位转/min 表示;

       不难看出以下结论：

       1.输入量rin(t)为电机转速预定值(转/min);

       2. 输出量rout(t)为电机转速实际值(转/min);

       3.偏差量为预定值和实际值之差(转/min);

       那么以下几个问题需要弄清楚：

       1.通过PID环节之后的U(t)是什么值呢？

       2.控制执行器(直流电机)转动转速应该为电压值(也就是PWM占空比)。

       3.那么U(t)与PWM之间存在怎样的联系呢？

       每个电压对应一个转速，电压和转速之间呈现线性关系。但是考虑这种方法的前提是把直流电机的特性理解为线性了，而实际情况下，直流电机的特性绝对不是线性的，或者说在局部上是趋于线性的，这就是为什么说PID调速有个范围的问题。

      所以在正式进行调速设计之前，需要现有开环系统，测试电机和转速之间的特性曲线(或者查阅电机的资料说明)，然后再进行闭环参数整定。