PID控制是比例控制、积分控制与微分控制的总称，是目前在工程领域应用范围最广的一种控制方法。在计算机控制系统中PID控制器的控制逻辑是通过编制程序来实现的，本来这是自动化专业学生需要掌握的基本技能，可实际情况却不乐观，许多学生在面临具体PID控制设计问题时往往无从下手，即使他写的关于PID控制的玄乎文章已经满天飞。具体原因我想大家都有体会，总之，作为西工大的学生在工作中要上的厅堂，下的厨房，有白手起家，围土造城的本事，不过分依赖于现成的工具软件。所以就想结合自己教学、科研与工程经验，把基本数字PID控制器的设计开发整理一下，供大家参考。
这个系列文章有几个原则：（1）不用C++，全部采用标准C语言编写，可跨平台移植，因为C语言在目前工控领域是应用最广泛的开发语言；（2）不用MATLAB，很简单，航空发动机FADEC系统、弹用控制器、载人航天机载控制器里面没有MATLAB；（3）不采用复杂的数据结构和软件框架结构，或者C语言里很生僻的语法，我只想写篇让大多数人能看懂的文章；（4）需要自动控制和C语言的基础知识。OK，下面就开始。
控制系统由控制器和被控对象组成，没有被控对象，控制器是无从谈起的，所以，先抛开控制器，从对象入手。常用的被控对象有一阶系统和二阶系统，在工程上，如果单位阶跃响应没超调或超调很小就用一阶系统模拟，如果有超调就用二阶系统模拟。本文先谈一阶系统。
要在计算机里模拟一阶系统的变化，首先要将连续一阶系统离散化成差分方程，然后再根据差分方程的递推关系编程。通常采用基于Z变换的一阶后向差分或双线性变换来离散化，此处用一阶后向差分法，推导如下：
代码如下：（开发环境VC++6.0（SP6））
单位阶跃响应的过程计算存盘数据文件Data.dat，可通过Origin、MATLAB和Excel等软件打开。 输出曲线如下：
OK，一阶系统完成，在3T时刻达到0.95，进入5%误差带，有兴趣可在代码中加入系统增益调节。 下次完成二阶欠阻尼系统的模拟。
上一节我们小试牛刀，通过后向差分法得到一阶系统的离散化模型。本节建立典型二阶系统的离散化模型，推导过程如下：
代码如下：
PID控制 - 图文
