不要只成为PID调参工程师

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数字PID

在前面跟大家简单描述了连续域内的PID算法表达式，而连续域中该算法需要通过相应的模拟电路来进行实现，特别是一些没有数字芯片的嵌入式系统是经常可见的。

但随着数字系统的应用，特别是单片机系统，数字PID更加得到广泛的应用，被大部分人所熟知的两种数字PID，分别是位置式PID和增量式PID。

大部分的教材都会描述着两种形式的数字PID，然而这些教材一上来就介绍位置式PID与历史状态相关，过去会对现在的控制输出产生影响，而增量式PID仅仅只与最近的几次误差数据相关。

如下是位置式PID表达式:

而增量式PID的形式则可以通过位置式进行如下表达式处理得到:

如下便可以得到增量式的表达式：

这样看来增量式PID只与最近的两次误差有关系，不会存在累积误差的问题，说来增量式PID必然是更好的，那为何还要介绍位置式PID呢？

也有伙计在自己的程序中使用增量式PID的表达式，毕竟增量式PID其输出仅仅只是控制量的增量，最后还是需要把输出量进行累积，这与位置式根本没啥区别。

于是很多初学者，甚至一些用PID多年的工程师对此都抱有一丝疑问。

其实这两种数字PID的应用场景是有区别的，增量式PID控制输出的仅仅只是控制量的增量，其主要是应用在执行机构带有积分部件的被控对象，而位置式PID其输出的是实际的控制量，则用于不带积分环节的执行机构。

当然如果在一些不带积分环节的执行结构系统中你执意要使用增量PID的形式也无伤大雅，只是最后用数字积分进行处理后输出，其与位置式PID式没有差异，增量式PID的优势并没有展现，因为真正单独使用增量式PID的执行机构的积分环节是连续的，这是数字离散的方式无法比拟的。