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PID控制器有比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（P）组成，它的基本原理比较简单，基本的PID控制规律可描述为：
PID控制器用途极其的广泛，使用十分的灵活，在已有系列化控制器产品中，使用时只需设定3个参数（ ）即可，而且在很多情况下，并不一定需要全部的3个单元，也就是说可以取1到2个单元，但是必须存在的单元是比例控制单元。
2.2.2 比例控制（P控制）
最简单的控制方式之一就是比例控制，其控制器的输 出与输入的误 差信号成比例关系。如果系统中只有比例控制时，系统的输出将存在稳态误差。其传递函数为：
式中， 称为比例增益或比例系数。有时，也用比例带（Proportional Band简称PB）来代替比例系数。实则，比例系数的倒数即为比例带，比例带也被称为比例度。
对于单位反馈系统，O型系统的响 应的实际阶 跃信号 的稳态误差与开环增益 近似成反比,即：
对于单位反馈系统，I型系统的响 应的实际阶 跃信号 的稳态误差与开环增益 近似成反比,即
P控制方式的系统结构图如下： P控制方式的系统结构图
比例控制（P控制）对系统而言，只能改变其增益而不能影响其相位，它对系统的影响主要体现在系 统的稳态误差和稳定性上，即当增大比例增益 时能够提高系统的开 环增益，降低系统的稳 态误差，最终使得系统的控制精 度得到提高，但是这样会降低系统的相对稳 定性。
2.2.3 比例积分控制（PI控制）
比例积分控制（PI控制）就是指那些同时具有比例和积分的控制规律的控制，式子(2-5)即为比例积分控制（PI控制）的传递函数：
其中， 为比例系数， 为积分时间常数，两者均是可以设定的参数。 积分系数 就是 与 的比值，即 。
PI控制方式的系统结构图如下：
PI控制方式的系统结构图
前一节已经提到过比例控制（P控制）将向系统中引入稳态误差，所以在比例积分控制控制（PI控制）中引入“积分单元”就是为了减少这一误差，甚至消除这一误差。但是引入积分单元的弊病在于由于积分的引入，而导致了相位的滞后，这使得系统与之有比例控制（P控制）是相比，稳定性变得更差了。
由于积分单元的加入，对系统而言，相当于是增加了极点，确实是对系统而言起到了消除稳态误差的作用，但是积分单元的加入对瞬时响应将会造成极其不良的影响，甚至造成瞬时响应的不稳定。
综上所述，在系统中，一般是不会单独的使用积分单元，而往往会与比例控制（P控制）结合使用，构成比例积分控制（PI控制）。