由于PID控制算法具备结构简单、可靠性高等优点，因此在工业控制领域中得到广泛应用。尤其当微控制器应用在控制领域后，PID控制算法使用起来更加方便，实现了软件的数字PID控制算法。数字PID控制器比传统模拟PID控制器的控制性能更好，广泛应用在工业生产过程中。它是将比例、积分、微分控制并联在一起。假定在系统给定与反馈出现偏差：

e（t）= r（t）－ y（t） （3）

可以用如下表达式表示：

（4）

其中，u（t） 为控制器的输出，Kp为比例系数，Ti为积分时间系数，Td为微分时间系数由式（3） 可以得到PID控制器的传递函数为：

由式（4） 可知：

（1） 比例环节： 其主要作用是放大误差作用，当给定和输出出现偏差，控制器使偏差放大，比例系数越大，控制过程的过渡越快，但是过大的比例系数也会引起过高的超调量。

（2） 积分环节： 为了消除误差，控制器必须引入积分环节，积分环节的引入，随着时间的增加，积分项会增大，它的输出增大将进一步减小稳态误差。

（3） 微分环节： 由于微分具备对误差提前报告的作用，适当的微分系数可以微分加快系统响应过程。 2100433B