哈喽，各位朋友上午好呀！
今日来给大家详细解析西门子博图中的PID功能，为初学者的您呈现一个简单易懂的教学。别忘了，文末有往期推荐视频供您参考哦！
让我们先通过一个实例来快速理解什么是PID控制：
PID，即比例-积分-微分控制。其中，P代表比例，I为积分，D为微分。
以无人机作为示例，我们希望无人机从地面升至30米高处，这便是我们的目标值。控制器的输出则直接关系到无人机的螺旋桨转速大小。
在无人机上，我们装有气压高度传感器，它可以实时检测当前高度，进而计算无人机与目标高度之间的误差值E。
我们使用比例控制。当误差较大时，控制信号也会相应增大，使得螺旋桨产生更大的升力，从而让无人机快速上升。当无人机接近目标高度时，误差减小，螺旋桨的转速也会相应降低，使得无人机的上升速度减缓，直至稳定在目标高度上。
虽然比例控制可以快速减小误差，但它存在一个显著的问题：当控制量小于某个阈值时，无人机可能只能维持在一定高度而无法达到目标高度，从而产生稳态误差。这种稳态误差并不会随着时间的推移而被比例控制消除，此时就需要引入积分控制了。
积分控制会不断累积误差值，使控制量持续增加，以增强升力，使无人机继续朝目标位置上升，从而消除稳态误差，达到目标高度。
当风速突然增大并影响无人机的稳定性时，它会急速下降并导致误差值迅速增加。这时，微分控制就派上了用场。微分控制器会根据误差的变化率来调整控制量，使无人机产生额外的升力，帮助其快速回到目标位置并保持高度稳定。
当无人机在比例-积分的联合控制下迅速接近目标高度时，随着误差的降低和变化率的减小，控制量也会相应减小，从而使无人机的螺旋桨转速降低，防止其超过设定的30米高度。