PID控制算法的研究
电机控制pid算法
电机控制pid算法电机控制PID算法引言：PID（Proportional-Integral-Derivative）算法是一种常用的控制算法，广泛应用于电机控制领域。
本文将详细介绍PID算法的原理和应用，并探讨其在电机控制中的作用和优势。
一、PID算法原理1. 比例控制（P）：比例控制是一种基本的反馈控制方法，其输出与误差成正比。
在电机控制中，比例控制可用于调整电机的速度或位置。
通过设置适当的比例增益，可以实现快速响应和准确控制。
2. 积分控制（I）：积分控制用于消除静态误差，通过对误差进行积分来修正系统偏差。
在电机控制中，积分控制可用于消除电机运行过程中的误差，提高控制精度和稳定性。
3. 微分控制（D）：微分控制用于抑制系统的超调和振荡，通过对误差的变化率进行微分来提前预测系统的响应。
在电机控制中，微分控制可用于提高系统的动态响应，减小系统的超调和振荡。
二、PID算法应用1. 电机速度控制：PID算法可用于电机的速度控制，通过测量电机的转速与设定值之间的误差，并根据比例、积分和微分系数对误差进行调整，控制电机的输出电压或电流，从而实现精确的速度控制。
2. 电机位置控制：PID算法也可用于电机的位置控制，通过测量电机的位置与设定值之间的误差，并根据比例、积分和微分系数对误差进行调整，控制电机的输出电压或电流，从而实现精确的位置控制。
3. 电机力矩控制：PID算法还可用于电机的力矩控制，通过测量电机的输出力矩与设定值之间的误差，并根据比例、积分和微分系数对误差进行调整，控制电机的输出电压或电流，从而实现精确的力矩控制。
三、PID算法的优势1. 简单易实现：PID算法是一种简单易实现的控制算法，只需调节比例、积分和微分系数即可实现对电机的控制。
算法结构简单，计算量小，适用于实时控制系统。
2. 鲁棒性强：PID算法具有较好的鲁棒性，能够适应不同的工作环境和负载变化。
通过合理调节PID参数，可以使电机控制系统具有较好的稳定性和鲁棒性。
pid控制实验报告
pid控制实验报告PID控制实验报告引言PID控制是一种常用的控制算法，广泛应用于工业自动化系统中。
本实验旨在通过实际的PID控制实验，验证PID控制算法的效果和优势，并对PID控制的原理、参数调节方法等进行探讨和分析。
一、实验目的本次实验的目的是通过一个简单的温度控制系统，使用PID控制算法来实现温度的稳定控制。
通过实验，验证PID控制算法的有效性和优越性，掌握PID控制的基本原理和参数调节方法。
二、实验设备和原理本实验所用的设备为一个温度控制系统，包括一个温度传感器、一个加热器和一个控制器。
温度传感器用于实时检测环境温度，加热器用于调节环境温度，控制器用于实现PID控制算法。
PID控制算法是基于误差的反馈控制算法，其主要原理是通过不断地调整控制器的输出信号，使得系统的实际输出与期望输出之间的误差最小化。
PID控制算法由比例控制、积分控制和微分控制三部分组成。
比例控制通过比例系数调整控制器的输出信号与误差的线性关系；积分控制通过积分系数调整控制器的输出信号与误差的积分关系；微分控制通过微分系数调整控制器的输出信号与误差的微分关系。
通过合理调节这三个系数，可以实现对系统的精确控制。
三、实验步骤1. 搭建温度控制系统：将温度传感器、加热器和控制器连接在一起，确保信号传输的正常。
2. 设置期望温度：根据实验要求，设置一个期望的温度作为控制目标。
3. 调节PID参数：根据实验的具体要求和系统的特性，调节PID控制器的比例系数、积分系数和微分系数，使得系统的响应速度和稳定性达到最佳状态。
4. 开始实验：启动温度控制系统，观察实际温度与期望温度的变化情况，记录实验数据。
5. 数据分析：根据实验数据，分析PID控制算法的效果和优势，总结实验结果。
四、实验结果与讨论通过实验，我们得到了一系列的实验数据。
根据这些数据，我们可以进行进一步的分析和讨论。
首先，我们观察到在PID控制下，温度的稳定性得到了显著的提高。
机器人控制中的PID控制算法研究
机器人控制中的PID控制算法研究近年来，机器人技术得到了飞速的发展，成为了众多领域的重要组成部分。
而机器人控制是机器人技术发展的重要方面。
在机器人控制中，PID控制算法被广泛应用。
本文将就机器人控制中PID控制算法的研究进行分析和探讨。
一、PID控制算法的原理和优点PID控制算法，全称为比例-积分-微分控制算法。
其主要原理是通过对误差进行比例、积分、微分运算来得到控制器对输出信号的控制作用。
其中，比例项是根据当前误差直接作用于控制器输出信号；积分项则对误差进行积累运算，使控制器能够对系统长期的误差进行修正；微分项则对误差进行微分运算，对系统的瞬时变化进行响应。
PID控制算法的优点主要包括以下几个方面：1. 稳定性好。
PID控制算法能够对系统的长期和短期变化进行有效的响应，从而保持系统的稳定性。
2. 响应速度快。
PID控制算法能够对系统变化进行快速响应，从而保证系统能够及时进行控制。
3. 易于实现。
PID控制算法的实现较为简单，很容易在实际应用中进行使用和调试。
二、PID控制算法在机器人控制中的应用在机器人控制中，PID控制算法被广泛应用。
其主要应用包括以下几个方面：1. 轮式机器人运动控制。
在轮式机器人的运动控制中，PID控制算法被用于对机器人的速度和位置进行控制。
2. 机械臂控制。
在机械臂的控制中，PID控制算法被用于对机械臂的位置和姿态进行控制。
3. 航空器控制。
在航空器的控制中，PID控制算法被用于对航空器的高度、速度和姿态进行控制。
4. 汽车控制。
在汽车的控制中，PID控制算法被用于对汽车的速度和位置进行控制。
三、PID控制算法存在的问题及改进方法虽然PID控制算法在机器人控制中应用广泛且效果良好，但其仍然存在一些问题，主要包括以下几个方面：1. 系统模型不确定。
在实际应用中，机器人系统模型的参数往往是不确定的，这会影响PID控制算法的精度和稳定性。
2. 噪声干扰。
机器人在运动中会产生噪声干扰，这会影响到PID控制算法的响应和精度。
PID控制算法介绍与实现
PID控制算法介绍与实现PID控制算法是一种用于实现控制系统的经典算法。
PID代表了三个主要的控制参数，即比例(Proportional)、积分(Integral)和微分(Derivative)。
PID控制算法基于反馈控制原理，通过对系统当前状态和目标状态之间的误差进行分析和调整，实现对系统输出的精确控制。
PID控制算法的原理是，通过对比目标值和实际值之间的差异，计算出控制量，并根据调整参数的权重对控制量进行调节，以减小误差并将系统稳定在目标状态中。
比例项根据误差的大小和比例参数的比例关系，使控制量与误差呈线性关系；积分项则通过累计误差并乘以积分参数来补偿系统的漂移和持续误差；微分项则根据误差的变化率乘以微分参数，以增加控制的灵敏度和反应速度。
PID控制算法的实现一般分为两个主要步骤：参数设置和控制计算。
在参数设置阶段，需要根据具体的应用要求和系统特性，通过试验或者调试确定合适的比例、积分和微分参数。
在控制计算阶段，根据当前的误差和控制参数，计算出相应的控制量，并更新控制器，以实现系统的控制。
具体的PID控制算法实现可以通过如下步骤进行：1.初始化控制器：设置比例、积分和微分参数，并将误差累计器和上一次误差设为0。
2.读取目标值和实际值：从传感器或外部输入中读取目标值和实际值。
3.计算误差：根据目标值和实际值计算误差，即偏差。
4.计算控制量：根据比例、积分和微分参数，计算出相应的比例项、积分项和微分项，将它们加权求和得到控制量。
5.更新控制器：将当前的误差作为下一次的上一次误差，将当前的控制量作为下一次的上一次控制量。
6.输出控制量：将计算出的控制量输出到执行器或系统中，实现对系统的控制。
7.循环调用：以上步骤循环调用，实时更新控制参数和控制量，以实现系统的稳定控制。
除了基本的PID控制算法外，还存在一些改进和扩展的PID算法，如自适应PID控制算法、模糊PID控制算法、增量PID控制算法等。
这些算法在不同的应用场景和系统要求下，进一步优化和改进了传统的PID控制算法，提高了控制精度、调节性能和适应性。
PID控制算法与策略
PID控制算法与策略PID（Proportional-Integral-Derivative，比例-积分-微分）控制算法是一种常用的控制算法，广泛应用于工业控制、机器人控制、自动化控制等领域。
PID控制算法包括三个部分，分别是比例控制、积分控制和微分控制，通过调整这三个控制部分的权重和参数，可以实现精确的控制目标。
比例控制是PID控制算法的基础，它根据控制目标与实际输出之间的差别，按照一定的比例进行控制。
比例控制的输出与偏差成正比，比例系数KP越大，控制输出越大，系统响应也就越快，但可能会出现超调现象。
相反，比例系数KP越小，系统响应越慢，但也能减小超调。
积分控制是为了消除系统的稳态误差而引入的。
积分控制是根据系统的偏差历史累积值，按照一定的积分系数KI进行控制。
通过积分控制，能够消除系统存在的常态误差，提高系统的稳定性。
积分控制可以加快系统的响应速度，但过大的积分系数KI可能会引起系统的不稳定。
微分控制是为了抑制系统的震荡现象而引入的。
微分控制根据系统的偏差变化率，按照一定的微分系数KD进行控制。
微分控制可以提前预测系统的运动趋势，对系统的运动进行抑制，从而提高系统的稳定性。
微分控制可以减小系统的超调，但过大的微分系数KD可能会引起系统的振荡。
PID控制器的输出是比例控制、积分控制和微分控制三个部分的加权和。
其中，比例部分P与偏差成比例，积分部分I与偏差历史累积值成比例，微分部分D与偏差变化率成比例。
PID控制通过合理调整比例系数KP、积分系数KI和微分系数KD的参数，可以实现系统的快速响应、减小超调、提高稳定性等多种控制目标。
在实际应用中，PID控制算法还可以根据系统的动态特性和需求，采用不同的策略进行控制。
常见的PID控制策略包括：1.增量PID控制：根据前后两次采样值的差别进行控制，可以有效抑制噪声的影响，提高控制的精度和稳定性。
2.自适应PID控制：根据系统的动态变化，自适应地调整比例、积分和微分系数的参数，能够适应不同工况下的控制需求。
无人机飞行控制中的PID算法研究
无人机飞行控制中的PID算法研究一、绪论无人机技术近年来快速发展，已经广泛应用于军事、民用、娱乐等领域。
无人机的飞行控制技术起着至关重要的作用，其中PID算法是一种经典的飞行控制算法。
本文将对无人机飞行控制中PID算法的研究进行探讨。
二、PID算法概述PID算法是由比例控制、积分控制和微分控制三个部分组成的一种自适应控制算法。
其中比例控制、积分控制和微分控制分别对应着误差、误差积分和误差微分。
PID算法将这三个部分加权相加，得到控制量。
其中比例控制作用于瞬时误差，积分控制作用于系统稳态误差，微分控制作用于系统动态响应。
PID控制算法实现过程中，需要将目标量与实际量进行比较，计算误差，然后对误差进行处理。
比例项的作用是将误差与控制量成比例，积分项的作用是将误差的积分量与控制量成比例，微分项的作用是将误差的微分量与控制量成比例。
三个项进行加权，得到最终控制量，通过控制量调整系统，使其逐渐达到稳定状态。
三、PID算法在无人机飞行控制中的应用PID算法广泛应用于无人机的飞行姿态控制、高度控制、速度控制等方面。
1. 飞行姿态控制在飞行姿态控制中，通常采用向量旋转方法进行数学建模。
通过将姿态角度变换成三个互相垂直的方向上的角度，然后对每个方向的控制量分别进行PID调节，达到控制飞机旋转的目的。
2. 高度控制高度控制是无人机飞行控制的一个重要方面，通常采用气压传感器来测量无人机所在高度。
在高度控制中，需要将目标高度转换为控制量，通过PID算法调节控制量使无人机上升或下降，从而控制飞机的高度。
3. 速度控制速度控制通常通过GPS获取目标速度，通过对速度差进行PID 调节，使无人机达到目标速度。
四、PID算法的优缺点PID算法具有稳定性好、响应速度快、运算量小等优点。
但是PID算法具有固有的局限性，比如不能有效处理非线性系统、误差积分会导致系统欠阻尼等。
五、结论PID算法是无人机飞行控制中最为经典的控制算法之一，在无人机的飞行姿态控制、高度控制、速度控制中应用广泛。
PID控制算法的原理及应用
PID控制算法的原理及应用1. 简介•PID（比例-积分-微分）控制算法是自动控制领域中最常用的一种控制算法。
•PID控制算法通过不断调整控制器的输出，使得被控对象的输出达到预期的目标值。
2. PID控制算法原理PID控制算法由三个部分组成：比例环节、积分环节和微分环节。
2.1 比例环节比例环节根据系统输出的偏离程度，以一定的比例输出控制信号。
比例系数越大，控制信号的变化越敏感。
2.2 积分环节积分环节根据系统输出的偏离累积值，以一定的比例输出控制信号。
积分环节用于消除长期偏差，提高系统的稳定性。
2.3 微分环节微分环节根据系统输出的变化速率，以一定的比例输出控制信号。
微分环节用于预测系统未来的变化趋势，提前进行调整。
2.4 PID算法公式PID控制算法的输出可以表示为：\[u(t) = K_p \cdot e(t) + K_i \cdot \int_0^te(\tau) \, d\tau + K_d \cdot \frac{de(t)}{dt}\]其中， \(u(t)\) 为控制信号， \(e(t)\) 为系统的偏差， \(K_p\) 、 \(K_i\) 和 \(K_d\) 分别为比例系数、积分系数和微分系数。
3. PID控制算法应用场景PID控制算法广泛应用于各种自动控制系统中。
以下为几个常见的应用场景：3.1 温度控制PID控制算法在温度控制中常常被应用。
通过测量温度并与目标温度进行比较，PID控制器可以调整加热或冷却设备的控制信号来保持温度稳定。
3.2 机器人控制PID控制算法在机器人控制中被广泛使用。
机器人的运动轨迹可以通过PID控制器来控制，以实现准确的位置控制和运动稳定性。
3.3 液位控制在液位控制系统中，PID控制器可以根据液位的偏差调整液位控制装置的输出信号，以维持液位稳定。
3.4 电机控制PID控制算法在电机控制中被广泛应用。
通过不断调整电机的输入信号，PID控制器可以精确控制电机的转速和位置。
机器人运动控制的PID控制方法研究
机器人运动控制的PID控制方法研究随着科技的发展和机器人技术的日益成熟，机器人在工业、服务和军事等领域的应用越来越广泛。
机器人的运动控制是其中至关重要的一部分，而PID控制方法在机器人运动控制中被广泛采用。
本文将对机器人运动控制中的PID控制方法进行研究，探讨其原理、应用和优化方法。
一、PID控制方法的原理与基本概念PID控制方法是一种基于反馈的控制方法，全称为比例-积分-微分控制（Proportional-Integral-Derivative Control）。
PID控制器由比例控制器、积分控制器和微分控制器组成，可以通过调整各个控制分量之间的参考值来控制系统输出。
1. 比例控制器（P）比例控制器根据设定的控制偏差，将该偏差与比例增益Kp相乘得到控制输出。
比例增益决定了输出与偏差之间的线性关系。
2. 积分控制器（I）积分控制器根据一段时间内的偏差累积值，将该累积值与积分增益Ki相乘得到控制输出。
积分增益可以消除静态误差，帮助系统快速响应。
3. 微分控制器（D）微分控制器根据偏差的变化率，将变化率与微分增益Kd相乘得到控制输出。
微分增益可以抑制系统的振荡和过冲。
PID控制方法的基本原理在于不断地利用反馈信号进行控制调节，使机器人的位置、速度、力量等参数保持在期望值附近。
二、PID控制方法在机器人运动控制中的应用1. 位置控制在机器人运动控制中，最基本的应用就是位置控制。
通过比较机器人当前位置与目标位置之间的偏差，PID控制器可以实时调整机器人的运动，使其准确到达目标位置。
比例控制器负责根据位置偏差调整速度；积分控制器消除静态误差；微分控制器抑制振荡和过冲。
2. 轨迹跟踪除了位置控制，PID控制方法也可以用于轨迹跟踪。
机器人通常需要按照预定的轨迹进行移动，比如画出一个曲线或在空间中形成特定的路径。
PID控制器可以根据当前位置与轨迹之间的偏差来调整机器人的运动，使其保持在预定的轨迹上。
3. 力控制在某些应用中，机器人的力量输出是非常重要的。
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PID控制算法的研究
摘要：PID控制器是一种闭环控制系统，由于它形式简单固定，在很宽的操作范围内都能保持较好的鲁棒性，同时工程技术人员能够用简单直接的方式来调节系统，所以在工业控制领域得到了应用。
本文从PID控制原理，PID四种控制算法的分析与研究，PID控制系统的参数整定，PID控制技术的应用四个方面阐述了PID控制算法的研究。
关键字：PID控制器；算法；研究
一、PID控制原理
PID控制，也称作PID调节，它对被控对象进行控制的被控量是将给定值与反馈值之间的偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）通过线性组合组成的。
PID控制技术虽然已经问世70余年了，在实际的现场控制工程中，PID控制器的应用还是最为广泛的控制器。
常规的模拟PID控制系统的数学方程为：u(t)=Kp*e(t)+Ki∫0te(t)dt+Kd de(t)/ dt 其中Ki=Kp*1/Ti，Kd =Kp*Td。
比例部分的数学表达式：Kp* e(t)
在模拟PID控制器中，比例部分的作用是使控制系统对偏差快速作出反应。
一旦产生偏差，控制器立刻作出反应，使被控对象的偏差变小。
由比例控制的数学表达式可以看出，控制器调节偏差的能力与比例系数Kp密切相关，比例系数Kp越大，则调节能力越强，控制系统的稳态偏差也就越小。
通过积分的数学表达式可以得知，只要系统存在偏差，那么它的控制作用就会逐渐加强。
当偏差为零的时候，积分项的数值是常数，这时系统的控制作用也是一个常量，也就消除了系统的稳态误差。
引入积分控制能够消除稳态误差，但是这也是系统的响应速度变慢了,所以要根据控制现场的实际需要来确实积分系数Ti。
如果系统对反应时间要求比较高，就选用较小的积分系数Ti，反之，如果系统在稳定性方面的要求较高，则积分系数Ti就要选择偏大一些。
根据微分环节的数学表达式:Kp=Td de(t)/d(t)可以看出微分控制的作用取决于微分常数Td。
Td越大，微分控制作用越强，即更能有效的抑制偏差的变化，Td越小，抑制偏差的作用也就越弱。
选择适当的微分时间常数，充分利用微分的调节作用，对系统稳定非常有利。
在实时控制中，控制系统不仅要求消除稳态误差，而且还希望加快调节过程。
偏差出现时，或者偏差发生了变化，系统要立刻对偏差做出响应，这就是比例环节的作用，同时还要求系统对偏差的变化速率给予一定的纠正。
为了使控制系统具有这一功能，可以在原有的比例和积分控制的基础上再引入微分控制环节，最终形成PID控制系统。
二、PID控制算法的分析与研究
（一）位置式控制算法
位置式控制算法的数学表达式是直接按照公式，也就是PID控制算法的定义计算控制量的，这种计算方法计算了全部控制量的数值，因此一般称为全量式PID控制算法，也被称作位置式PID控制算法。
由于位置式PID控制算法输出了全部的控制量，所以每次的输出都和之前的控制状态相关联，在计算的时候需要对e(n)进行累计求和，这也使得控制器的计算量增大，而且当控制系统长时间的工作后，最后e(n)经过无穷次计算后，最后累计的数值甚至可能超出了控制系统，这样就极有可能造成严重的生产事故，这在生产中是绝对不允许发生的，为了避免这种情况，可以考虑采用增量式PID 控制算法。
（二）增量式PID控制算法
增量式PID控制算法是针对位置式PID控制算法的一些缺点提出来的，它是通过对位置式PID控制算法进行变换改进而来的，与位置式PID控制算法每次输出的都是控制系统执行机构的实际位置不同，增量式PID控制方式每次的输出是控制量的增量u(n)，即执行机构的变化值。
通过增量式PID控制算法的数学表达式和位置式PID控制算法的数学表达式相互比较，可以得出增量式PID算法的几个优点：
1．增量式算法对
e(n)没有进行累加，只要知道连续三次采样的偏差值e(n)，e(n-1)，e(n-2)就能计算出控制系统的输出量，也就是执行机构的增量，这样就不会出现积分饱和现象，因此在控制系统运行的时候提供了较高的可靠性和安全性。
2．使用位置式
PID控制算法的时候，在进行手动控制与自动控制之间的切换时，首先要使控制系统的输出值等于执行机构的原始位置，这样才能够确保手动控制与自动控制之间的切换没有扰动，使得控制程序的设计和实现的难度增加。
使用增量式PID控制算法时，控制系统每次的输出值只和每次采样时刻的偏差值相关，和执行机构的实际位置无关，因此从手动到自动之间比较容易实现无扰动切换。
3．在使用增量式控制算法的时候，因为控制系统的输出值是执行机构每次动作的增量，所以误动作的影响比较小，对于对安全性有特别要求的控制现场，可以设定一个阈值对控制系统进行逻辑保护，从理论上限制了故障发生的可能。
（三）微分先行法
微分先行控制方法是针对一些纯时延控制工程提出的，对于这些系统，控制器如果采用PI或者PID控制算法，系统的稳态和动态特性都会有所下降，纯时延越大，它的问题就越突出。
通过对PID控制的研究和分析可以知道，微分作用的引入能够使控制系统按照被控对象偏差的变化速率来修正被控对象的偏差，
因为变化速率过大将导致系统超调量的增大，所以微分环节的主要作用就是克服控制系统的超调现象。
如果将微分环节放在比例环节之后，则微分环节的输入就是系统偏差经过比例运算后的数值，这就导致微分环节没有真正对被控对象的偏差速率变化进行校正，因此克服超调量的作用也受到了限制。
如果将微分环节的位置做出调整，将微分环节放在比例环节之前，那么微分环节对超调量的克服能力就更好了，这种控制方法就是微分先行法。
（四）积分分离PID控制算法
积分分离PID控制算法的设计思想是设定一个积分分离阈值M，在根据现场
控制的实际情况来决定PID控制算法中是否使用积分环节的控制作用。
一般而言，在PID控制系统中，如果积分控制的作用太强，就会使控制调节时间变长。
对于某些控制系统来说，是不允许过长的调节时间的。
为了使控制系统克服调节时间过长的缺点，可以考虑采用积分分离PID控制算法，这种算法是在原有的PID控制算法的基础上，当控制系统的偏差比较大时，就取消积分控制作用，当误偏差减小到一定范围内，再加上积分控制作用。
通过对积分作用的研究可以得知，采用积分分离法就可以既减小了控制系统的超调量，改善了系统的动态特性，同时又发挥了积分环节的作用。
其具体实现如下：根据现场控制的实际情况，人工设定一个偏差阈值M；当偏差|e(n)|>M时，系统放弃积分环节，采用PD控制算法；当|e(n)|<=M时，采用积分环节，这时系统的控制思想是PID 控制算法。
对同一控制对象，取相同的PID参数，分别采用常规PID控制算法和积分分离PID控制算法，积分分离PID控制算法使得控制系统调节时间变短，系统超调量减小，性能得到了的改善
三、PID控制系统的参数整定
PID参数整定的方法一般归纳为两类：理论计算整定法和工程整定法。
理论计算方法是根据系统的控制模型和执行部件的特性等进行计算，如根轨迹法，但是由于很多控制系统的数学模型并不是确定可知的，同时有的模型计算量比较复杂，效率低，而且理论计算的数据未必能够直接使用，还要通过现场调试和修改才能确定，所以理论计算的方法在实际的现场控制中很少使用，一般都采用工程整定法。
工程整定法是参照工程经验，在控制现场直接进行试验，通过观察试验结果来完成系统的参数整定，这种方法比较简单，也容易掌握，因此在实际控制系统中被广泛应用。
工程整定法一般有三种方法：凑试法、临界比例法和经验法。
四、PID控制技术的应用
因为PID控制器结构简单、稳定性好、工作可靠性高和调整便捷，所以PID 控制技术现在已经成为工业控制的主要技术之一，即使在计算机控制技术快速发展的21世纪，PID控制技术仍然被应用在很多领域。
特别是如果没有被控对象
的精确的数学模型，或者不知道被控对象的结构和参数的时候，控制理论的其它技术就难以采用。
由于PID控制技术不需要了解被控对象的数学模型和结构参数，因此在依靠现场调试或经验来确定控制器的结构参数的时候，使用PID控制技术是最为有效、方便的一种选择。