这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
在PID参数进行整定时如果能够有理论的方法确定PID参数当然是最理想的方法，但是在实际的应用中，更多的是通过凑试法来确定PID的参数。
增大比例系数P一般将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差，但是过大的比例系数会使系统有比较大的超调，并产生振荡，使稳定性变坏。
增大积分时间I有利于减小超调，减小振荡，使系统的稳定性增加，但是系统静差消除时间变长。
增大微分时间D有利于加快系统的响应速度，使系统超调量减小，稳定性增加，但系统对扰动的抑制能力减弱。
在凑试时，可参考以上参数对系统控制过程的影响趋势，对参数调整实行先比例、后积分，再微分的整定步骤。
PID控制器参数整定的方法
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：
一、理论计算整定法
它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改；
二、工程整定方法
它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。
现在一般采用的是临界比例法，利用该方法进行 PID控制器参数的整定步骤如下：
首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；
仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；
在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
PID参数的设定：是靠经验及工艺的熟悉，参考测量值跟踪与设定值曲线，从而调整P、I、D的大小。
常用口诀：
参数整定找最佳，从小到大顺序查；
先是比例后积分，最后再把微分加；
曲线振荡很频繁，比例度盘要放大；
曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳；
曲线偏离回复慢，积分时间往下降；
曲线波动周期长，积分时间再加长：
第一步：整定比例控制
将比例控制作用由小变到大，观察各次响应，直至得到反应快、超调小的响应曲线。
第二步：整定积分环节
若在比例控制下稳态误差不能满足要求，需加入积分控制。先将上面步骤中选择的比例系数减小为原来的50～80％，再将积分时间置一个较大值，观测响应曲线。然后减小积分时间，加大积分作用，并相应调整比例系数，反复试凑至得到较满意的响应，确定比例和积分的参数。
第三步：整定微分环节
若经过以上步骤，PI控制只能消除稳态误差，而动态过程不能令人满意，则应加入微分控制，构成PID控制。先置微分时间TD=0，逐渐加大TD，同时相应地改变比例系数和积分时间，反复试凑至获得满意的控制效果和PID控制参数。
PID的15个基本概念
没有金刚钻，不揽瓷器活。为了能够掌握并运用PID，我们非常有必要学习下基本概念来武装自己，部分概念会配上实际工程中常用的表示方法，以“实：”开头。
1、被调量反映被调对象的实际波动的量值。被调量是经常变化的。
实：常用检测到的反馈值表示，如yout(t)。
2、设定值PID调节器设定值就是人们期待被调量需要达到的值。设定值可以是固定的，也可以是变化的。
实：人为设定，多用rin(t)表示。
3、控制输出PID调节器根据被调量的变化情况运算之后发出的让外部执行结构按照它的要求动作的指令，即整个调节器的输出。请注意与被调量yout(t)的区别，这两个是完全不同的概念，经常有人在混淆这两个概念。
实：你经常看到的公式“u(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]”中的u(t)。
4、输入偏差输入偏差时被调量和设定值之间的差值。
实：error(t)=rin(t)-yout(t)。
5、P（比例）P就是比例作用，简单说就是输入偏差乘以一个系数。
实：如kp，KP都是一样的。
6、I（积分）I就是积分，简单说就是将输入偏差进行积分运算。
7、D（积分）D就是微分，简单说就是将输入偏差进行微分运算。
8、PID基本公式PID调节器参数整定过程通俗讲就是先把系统调为纯比例作用，逐步增强比例作用让系统产生等幅振荡，记录下比例作用和振荡周期，然后这个比例作用乘以0.6，积分作用适当延长
KP=0.6*KmKD=KP*π/4ω或KD=KP*tu/8KI=KP*ω/π或KI=2KP/tuKP：比例控制参数；KD：积分控制参数；KI：微分控制参数；
Km：系统开始振荡时的比例值，通常称为临界比例值；
ω：等幅振荡时的频率，tu为振荡周期。这里 tuω =2π，而不是tuω=1，学过傅里叶和拉氏变换的同学应该明白这是为什么，这里不做深入探讨。
9、单回路单回路就是只有一个PID的调节系统。
10、串级一个PID不够用，串级就是把两个PID串接起来形成一个串级调节系统，也被成为双回路调节系统。串级调节系统里PID调节器有主调和副调之分。
在串级调节系统中要调节被调量的PID叫做主调，输出直接去指挥执行器动作的PID叫做副调，主调的控制输出进入副调作为副调的设定值。主调选用单回路PID调节器，副调选用外给定调节器。
11、正作用
对于PID调节器而言，控制输出随被调量增高而增高，随被调量减少而减少的作用，叫做PID正作用。
12、负作用
对于PID调节器而言，控制输出随被调量增高而降低，随被调量减少而增高的作用，叫做PID负作用。
13、动态偏差
在调节过程中，被调量和设定值之间的偏差随时改变，任意时刻两者之间的偏差叫做动态偏差。
14、静态偏差
调节趋于稳定之后，被调量和设定值之间还存在的偏差交静态偏差。消除静态偏差是通过PID调节器积分作用来实现的。
15、回调
调节器调节作用显示，使被调量开始由上升变为下降，或者由下降变为上升趋势成为回调。
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