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比例和积分都是“反应”式的控制，有时需要微分的“先见之明”。微分是PID中唯一不根据偏差大小而动作的控制作用，微分甚至对偏差是正是负都不在乎，只在乎偏差在向哪个方向变化。换句话说，尽管实际测量值还比设定值低，但正在快速上扬，微分控制已经要出手了，对冲势及早加以抑制，否则，等到实际值超过设定值时再做反应就晚了。这种“预测”性反应正是微分控制的魅力所在。不过作为基本控制的话，微分控制只看趋势，不看具体数值所在，所以Zui理想的情况也就是把系统响应稳定下来，但稳定在什么地方就要看你的运气了，所以微分控制也不能作为基本控制作用。

比例控制没有这些问题，比例控制的反应快、稳定性好，是Zui基本的控制作用，是“皮”；积分、微分控制对比例控制起增强作用，极少单独使用，所以是“毛”。总而言之，在实际使用中，比例+积分Zui常见，比例承担主要的控制作用，积分帮助消除余差，微分只有在被控对象反应退缓需要在一有反应迹象时就及早补偿的情况下，才予以采用。只用比例和微分的情况较少见。

连续控制的精度是开关控制不可比拟的，但连续控制的高精度也是有代价的，这就是稳定性问题。连续控制的输入是“无界”的，至少在理论上，是可能达到正负无穷大的。实际上，控制机构的动作达到机械极限，也就不可能再增大了，但极限位置通常大大超过正常控制的需要，经常达到或长期保持在极限位置容易造成失控。既然连续控制属于无界输入,BIBO稳定性(有界输入-有界输出稳定 BoundedInputBoundedOutput)就不管用了，只有用渐进稳定性来分析了。

控制增益决定了控制作用对偏差的灵敏度。既然增益决定了控制的灵敏度，那么越灵敏岂不越好？还是用汽车的定速巡航控制作例子。速度低点，油门一点；速度低更多，油门加更多、速度高上去当然就反过来。但是如果速度低油门就狂加导致速度马上暴增；油门再狂减，导致速度马上暴跌；这样速度不但不能稳定在要求的设定值，还可能失控。这就是不稳定，所以控制增益的设定是有讲究的。在生活中也有类似的例子：国民经济过热，需要经济调整，但调整过火就要造成“硬着陆”，触发经济肃条；经济萧条时需要经济刺激，同样刺激过火会造成经济过热。要达成“软着陆”，也就是矫枉而不过正，尽快但不过头地达到调整目标，这需要经济调整的措施恰到好处。这也是系统的稳定性问题。

比例、积分、微分增益太高有稳定性问题，太低有控制不足问题。增益为零就彻底冻结了控制动作，还不如不要控制系统了。但到底多少增益才是Zui合适的呢？教科书上说，应该用阶跃曲线法，就是把系统开环（也就是说，控制器设定为手动），给一个激励，然后根据反应曲线推算动态系统的增益、时带和时间常数，然后查表整定参数。这个数据表是根据一定的性能要求和系统动态特性假定进行Zui优化的结果，有的按照4:1衰减比，有的更加稳健，但实际上很少有人用这种方法。其Zui大的问题是实际过程经常不容许这样放手的开环试验，计算给出的增益也因为与实际工艺要求有所脱节常“不对胃口”，只能给出一个初始估计，后面还要微调才能达到满意的响应，有这个功夫，直接按照经验方法整定就是了。

PID整定中，比例与积分作用示意图。比例作用增加，可以加速闭环响应，但可能降低稳定性；积分时间减小，可以加速余差的消除，但也降低稳定性