PID是基于偏差的當(dāng)前值、歷史值和未來值三項組合的線性控制器。這個由手動控制經(jīng)驗發(fā)展而來的控制器經(jīng)歷了百年的考驗，至今仍然占據(jù)了過程控制的95%以上的應(yīng)用。過程被控對象的特性往往具有非線性和不確定性，一個線性的PID控制器為什么能長盛不衰呢？因為在反饋系統(tǒng)框架內(nèi)，即使被控對象非常復(fù)雜使用線性控制器仍可以取得滿意的控制性能。既簡單符合人類的直覺又能滿足控制性能要求所以PID控制器是首選控制算法。
反饋系統(tǒng)的控制器根據(jù)被控制量與控制目標的誤差來對控制手段進行調(diào)節(jié)，使被控制量向控制目標逼近。反饋被廣泛地應(yīng)用于自然和技術(shù)系統(tǒng)中。在工程中，反饋的應(yīng)用往往帶來系統(tǒng)能力的巨大改進。反饋系統(tǒng)是兩個有因果關(guān)系的系統(tǒng)，第一個系統(tǒng)影響第二個系統(tǒng)，然后第二個系統(tǒng)的輸出反過來影響第一個系統(tǒng)。這些互為因果的循環(huán)論證帶來了整個系統(tǒng)特性的顯著改進。反饋控制系統(tǒng)可以提供控制作用補償干擾的影響使系統(tǒng)回到設(shè)定值從而減少干擾的影響，閉環(huán)系統(tǒng)可以在更大干擾情況下保持穩(wěn)定。反饋控制系統(tǒng)可以一起改變閉環(huán)系統(tǒng)的特性，使不穩(wěn)定系統(tǒng)的系統(tǒng)穩(wěn)定，提升系統(tǒng)的響應(yīng)速度等。通過反饋控制系統(tǒng)使用精度不太高的組件可以實現(xiàn)高精度的控制。
在過程控制中被控對象的不確定性始終存在，嚴格依賴于模型準確性的控制算法都很難長時間使用。PID雖然基于對象模型參數(shù)可以取得的最優(yōu)閉環(huán)性能可能比其他算法稍遜，但是甚至當(dāng)對象模型單一參數(shù)變化1倍時PID控制的閉環(huán)性能仍變化不大。滿足閉環(huán)控制要求又高魯棒性符合直觀所以說PID神通廣大。
作者：馮少輝博士(現(xiàn)從事先進控制工作，有一線十幾年工作經(jīng)歷，真正理論聯(lián)系實際的過程控制專家)
