自动调节原理的基本知识.docx
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自动调节原理的基本知识
自动调节原理的基本知识
（一）
2009-03-1611:
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自动调节原理的基本知识
杨过出了一会神，再伸手去会第二柄剑，只提起数尺，呛□一声，竟然脱手掉下，在石上一碰，火花四溅，不禁吓了一跳。
原来那剑黑黝黝的毫无异状，却是沉重之极，三尺多长的一把剑，重量竟自不下七八十
斤，比之战阵上最沉重的金刀大戟尤重数倍。
杨过提起时如何想得到，出乎不意的手上一
沉，便拿捏不住。
于是再俯身会起，这次有了防备，会起七八十斤的重物自是不当一回事。
看剑下的石刻时，见两行小字道：
“重剑无锋，大巧不工。
四十岁前恃之横行天下。
”
过了良久，才放下重剑，去取第三柄剑，这一次又上了个当。
他只道这剑定然犹重前
剑，因此提剑时力运左臂。
那知拿在手□却轻飘飘的浑似无物，凝神一看，原来是柄木剑，
年深日久，剑身剑柄均已腐朽，但见剑下的石刻道：
“四十岁后，不滞于物，草木竹石均可为剑。
自此精修，渐进于无剑胜有剑之境。
”
金庸笔下的一代大侠杨过，为什么会发生连续两次发生拿剑失误呢？
原因很简单，因为他没有学过自动调节系统啊！
可见自动调节系统存在于生活的方方面面，何其平常，又何其重要！
吹一下牛皮先。
下面咱们就来说说自动调节系统，它到底是怎么回事，到底是谁先发现的，到底该怎么应用。
自动调节系统说复杂其实也很简单。
其实每个人从生下来以后，就逐渐地从感性上掌握了自动调节系统。
比方说桌子上放个物体，样子像块金属，巴掌大小。
你心里会觉得这个物体比较重，就用较大力量去拿，可是这个东西其实是海绵做的，外观被加工成了金属的样子。
手一下子“拿空了”，打住了鼻子。
这是怎么回事？
比例作用太强了。
导致你的大脑发出指令，让你的手输出较大的力矩，导致“过调”。
还是那个桌子，还放着一块相同样子的东西，这一次你会用较小的力量去拿。
可是东西纹丝不动。
怎么回事？
原来这个东西确确实实是钢铁做的。
刚才你调整小了比例作用，导致比例作用过弱。
导致你的大脑发出指令，命令你的手输出较小的力矩，导致“欠调”。
还是那个桌子，第三块东西样子跟前两块相同，这一次你一定会小心点了，开始力量比较小，感觉物体比较沉重了，再逐渐增加力量，最终顺利拿起这个东西。
为什么顺利了呢？
因为这时候你不仅使用了比例作用，还使用了积分作用，根据你使用的力量和物体重量之间的偏差，逐渐增加手的输出力量，直到拿起物品以后，你增加力量的趋势才得以停止。
这三个物品被拿起来的过程，就是一个很好的整定自动调节系统参数的过程。
前面咱们说的杨过拿剑也是一个道理。
当他去拿第二柄剑的时候，心里已经预设了比例带，可惜比例带有点大了，用的力量不够，所以没有拿起来。
他第二次拿重剑，增强了比例作用，很容易就拿起来重剑。
可是当他拿第三柄剑的时候，没有根据被调节对象的情况进行修改，比例作用还是很大，可是被调量已经很轻了，所以“力道”用过头了。
1 自动调节系统的发展历程
1-1 没有控制理论的世界
虽然说人——甚至连动物都是——从生下来就在掌握自动调节系统，并且在儿童时期就是一个自动调节系统的高手，可以应付很复杂的自动调节系统了，那么我们国家5000年的文明，就没有发展出一条自动调节理论么？
很遗憾地告诉您，没有。
自动调节系统的理论，是针对工业过程的控制理论。
以前我们国家没有一个完整的工业结构，所以几乎不可能发展出一条自动调节理论的。
即使是工业化很早了的欧美，真正完整的自动控制理论的确立，也是很晚时期的事情了。
咱先把理论的事情放到一边，先说说是谁先弄出一套真正的自动调节系统产品的吧。
咱大家都知道蒸汽机是瓦特发明的。
可是实际上在此之前还有人在钻研蒸汽推动技术。
不嫌累赘的话，咱罗列一下研究蒸汽推动的历史。
没有兴趣的可以隔过不看。
1606年，意大利人波尔塔（公元1538—1615年）在他撰写的《灵学三问》中，论述了如何利用蒸汽产生压力，使水槽中的液位升高。
还阐述了如何利用水蒸汽的凝结产生吸力，使液位下降。
在此之后，1615年，法国斯科，1629年，意大利布兰卡，1654年，德国发明家盖里克，1680年，荷兰物理学家惠更斯，法国物理学家帕潘，随后的英国军事工程师托玛斯·沙弗瑞都先后进行了研究。
这些研究仅仅是初步探索阶段，还用不到自动调节。
１７１２年英国人托玛斯·纽考门（公元１６６３～１７２９年）发明了可以连续工作的实用蒸汽机。
可是为什么我们都说蒸汽机是瓦特发明的，不说是纽考门发明的呢？
因为他的蒸汽机没有转速控制系统，转速不能控制的话，后果可想而知。
纽考门的蒸汽机因为无法控制，最终不能应用。
瓦特因为有了转速控制系统，蒸汽机转速可以稳定安全的被控制在合理范围内，瓦特的名字就被写到了教科书上。
那么瓦特是怎么实现转速控制的呢？
上图就是瓦特的转速控制的模型。
蒸汽机的输出轴通过几个传动部分，最终连接着两个小球，连接小球的棍子的另一端固定。
蒸汽机转动的时候，传动部分带动两个小球旋转，小球因为离心力的原因张开，小球连杆带动装置控制放汽阀。
如果转速过快，小球张开就大，放汽阀就开大，进汽减少，转速就降低。
可以看出，这是个正作用调节系统。
虽然没有任何电子元器件，可是它确确实实就是一个自动调节系统。
虽然咱没有资料表明它如何调节参数，可是咱可以想象影响调节参数的因素：
小球的位置。
小球越靠近连杆根部，抑制离心力的力量就越小，比例作用越大。
瓦特发明了蒸汽机，瓦特又发明了转速控制系统？
我总是怀疑，这不应该是一个人的功劳。
一个人的能力再大，也不可能搞了这个又搞那个。
很可能是一批人共同的成果，或者说，瓦特发明了主要的蒸汽机，其它的东西都寄到瓦特的名下了。
不过史书里没有说，咱就权且都当成瓦特一个人的发明吧。
从瓦特之后，工业革命的大门就打开了。
我们记住了瓦特，一部分原因就是：
他有了可靠的自动调节系统。
否则，他的蒸汽机就没有办法控制，要么转速过低，要么转所过高造成危险事故。
而瓦特之前的那些人的努力，一部分原因是因为他们没有自动调节系统，我们要找到他们，大约要到大型图书馆某个积满灰尘的角落里了。
瓦特之后的一段时间内，工业革命虽然发展迅速，自动调节系统也有了一个方法，可是他们没有一个清晰的理论作指导，自动控制始终不能上一个台阶。
我们搞自动的都知道，工业控制的对象千差万别，我们不能够都用瓦特的小球进行控制吧？
这个理论指导直到二十世纪四十年代才诞生——科学的发展有时候也真够艰难的。
1-2 控制论
许多人都迷信英雄人物，总是相信某一个时代，有那么一个人物横空出世，一下子就解决了一切问题，后人所做的只有是崇拜和赞美了。
其实远不是那么一回事。
一切事物的发展都有着清晰的脉络的。
即使是爱因斯坦，在他发现相对论之前，前人也为这个伟大理论的诞生作了很多铺路的工作。
20世纪末，人们认为物理学的发展似乎已经到了极致，后人似乎不可能在物理大厦上再增加一层楼了，后人所能做的也不过是拧个螺丝，修补窗户什么的工作。
当时的科学家们确实发现了物理大厦上有几个螺丝没有拧。
他们把这几个螺丝叫做“物理学的天空飘着那么几朵乌云”。
科学家们对这几朵乌云深究细考费尽了脑筋，也诞生了许多解释办法，但是解释得都不彻底。
突然有那么个爱因斯坦，提出物理大厦要拧紧这几个螺丝，就必须要再增加几层楼——相对论诞生了。
有人说，是爱因斯坦一个人凭空想象出了相对论，这是不切合实际的。
咱们的控制论也是这样的。
20世纪之前，人们在考虑怎么控制的时候，总是专注于对被控对象和控制手段，控制水平始终上不了台阶，当然，也可能跟当时对控制水平的要求不高有关。
20世纪30~40年代，人们开始发现控制信息的重要。
英美一些数学家或者工程学家对信息在工程中的应用，提出了理论。
1932年美国通信工程师H.奈奎斯特发现电子电路中负反馈放大器的稳定性条件，即著名的奈奎斯特稳定判据。
至此，自动控制的准备工作已经做足，只等着一个英雄人物横空出世了。
1945年，美国数学家维纳把乃奎斯特的反馈概念推广到一切工程控制中，1948年维纳发表奠基性著作《控制论》。
这本书的副标题是“关于动物和机器中控制和通信的科学”。
在此之前西方没有控制论这个词。
维纳先生根据希腊词Kubernetes（舵手）创造了一个词：
cybernetics。
舵手是干什么的？
控制船的方向的。
“cyber”一词在今天已经被重新定义为“对电子、机械和生物系统的控制过程的理论性研究，特别是对这些系统中的信息流动的研究。
”——由最初的“舵手”变成了后来的“指导者”和“统治者”，由“驾驭航向”转变为“控制别人”。
且慢，维纳说：
控制论是“对电子、机械和生物系统的控制过程的理论性研究”？
电子需要控制论，机械需要控制论，生物也需要？
恩，咱开头就说了，人们生产活动都离不开的。
虽然你在泡妞的时候，从没有想过那讨厌的比例积分微分什么的概念，但是你实际上切切实实无意识地一直在运用控制论的方法。
维纳运用自己丰富的学识敏锐的观察深刻的分析，把这些基本原理提炼出来，最终，创立了控制论。
维纳少年时期就是天才，用咱们的话说是神童。
咱不了解美国20世纪初的教育制度，我很惊讶维纳11岁就上了大学，学习数学（这个时候我还在上小学学习解应用题），是不是当时美国的大学数学研究的项目是鸡兔同笼？
否则一个11岁的小孩子……迷惑中。
这个天才兴趣广泛，除了专业之外，还喜欢物理、无线电、生物和哲学。
这在当时可能都属于比较热门的学科。
14岁他又考入了哈佛大学研究生学院，学习生物学和哲学（这个时候我在上初中，背诵为什么社会主义取代资本主义是历史的必然）。
18岁获得了哈佛大学数理逻辑博士学位。
可能是他的成绩比较突出，后来又专门去欧洲向罗素和希尔伯特学习数学。
那么罗素和希尔伯特有什么了不起？
这两个人无论在当时还是在科学史上都是不可忽视的人物，都是世界级的大腕啊！
。
前者写出好多《论哲学》之类的豆腐块文章，曾经一度在国内很流行；后面那个希尔伯特曾提出了20世纪数学的23个问题，哄着数学家们都一古脑的研究那些问题。
名师出高徒，维纳越来越来牛了。
好了，不罗列他上学的内容了。
深厚而又广博的学识，为维特将来的工作奠定了坚实的基础。
同时，因为他对多种学科都有深入的研究，使得它能够触类旁通，并且能把相邻学科的一些知识方法，应用到另外的学科当中。
有些人可能对这一点不太理解。
80、90年代，国内兴起一种理论，叫做方法论，它就是专门研究不同学科之间的研究方法的应用的。
下面咱们还要说到维纳的广博知识对他的研究起到的作用。
第二次世界大战期间，维纳参与研究美国军方的防空火力自动控制系统的工作。
咱们可以大致说一下这种系统的情况。
假如前面来了一辆敌机，当时要打下来这辆敌机，需要知道敌机的方位、高度、速度这些个量，然后根据这两个量算出提前量。
也就是说，防空炮要把目标指向飞机前面一段距离，等到打出去的炮弹到达飞机的高度的时候，飞机正好飞到炮弹周围。
注意，不是要炮弹贯穿飞机，那样概率太低，而是让炮弹在这个时候正好爆炸，依靠爆炸的力量把飞机摧毁。
这种情况下，我们不仅仅需要敌机的方位、高度、速度，还要计算出提前量和爆炸时间，并且有专门一个人管炸弹的引信，设定几秒钟后爆炸。
这样一个系统是比较复杂的，维纳在研究过程中，提出了一个重要概念：
负反馈。
咱们搞自动控制的都知道，一个控制系统中，负反馈回路可以使得系统稳定，正反馈使得系统发散。
1-3负反馈
咱们前面说了，维纳在上学期间，精通数学、物理、无线电、生物和哲学。
而在电子领域，乃奎斯特已经提出了负反馈回路可以使得系统稳定这个概念。
维纳通过在电子学领域的知识，在控制领域取得了重大突破。
其实瓦特的蒸汽转速控制系统，本身也不知不觉地应用了负反馈系统：
转速反馈到连杆上后，控制汽阀关小，使得转速降低。
只是瓦特没有把这个机构中的原理提炼出来，上升到理论高度。
说着容易做着难，这个理论经过了200年才被提出来。
负反馈理论应用非常广泛。
维纳本人研究的物理、无线电、生物学，在这些领域都广泛的应用着负反馈原理，这些学科很可能都给他提出负反馈理论以支持。
不光物理、无线电、生物学使用负反馈，也不光工业控制使用负反馈，大到国家宏观调控，中到商业管理，小到个人的行为，角角落落，无不出现负反馈的身影。
国家每一项宏观调控政策出台后，总要收集各种数据观察政策发布后的效果，这个收集的信息叫反馈。
对收集到的信息如何处理呢？
比如发现政策使得经济过热了，那么下一步就要修改政策，抑制经济过热。
我们总要把这个信号进行相反处理，这个对收集到的信号进行相反处理的办法叫做负反馈。
朱镕基先生在当总理的时候，发现电力建设过快，就严格控制电力建设的审批，使得电力建设的步伐放缓。
等到温家宝先生当总理的时候，发现坏了，电力建设步伐过慢，与国家的快速经济发展不相适应，国家到处出现电荒。
于是温政府放松电力建设审批，电力建设急速加快。
过了几年发现又坏了，电力建设审批门槛过低，能源浪费严重。
然后开始实行适度控制电力建设的办法，电力建设得到良好有序地发展。
这一段时期对电力建设的控制是个比较典型的负反馈过量的问题。
看样子，温家宝先生似乎比朱镕基先生在自动控制方面学习成绩要好一点。
不过也不好说，说不定是前车之鉴，使得后来总结了经验。
维纳当年就认识到反馈信息过量的后果。
这里还涉及到一个问题，就是控制过度，使得系统发生震荡。
控制过度其实就是比例带过小。
负反馈是不是过量，也跟比例带的设置有关系。
这些个问题在后面的“稳定性”章节中具体探讨。
商业管理中也广泛应用负反馈原理。
最近老板们总是强调执行力。
执行力怎么体现？
收集反馈信息。
老板们往往要求我们命令要有回复，回复就是反馈。
如果老板们还要判断命令是否合理，那就需要用负反馈原理。
我们走路的时候，不能闭着眼睛，因为眼睛是反馈环节。
即使视力出现故障，也要有导盲犬、探路棍、盲道等措施弥补，所有这些措施都是提供反馈环节。
大脑收集到反馈以后，一定会进行负反馈处理。
为什么是负反馈呢？
走路的时候，眼睛看路，他会告诉你个信号：
偏左了，偏右了，然后让你脑子进行修正。
信号发到你脑子里面后，你脑子里要对反馈信号与目标信号相减，然后进行修正。
偏左了就向右点，偏右了就向左点。
对这个相减的信号就是负反馈。
如果相加就是正反馈了，那样走着走着你就掉进坑里去了。
但是，保证你不掉进坑里，那仅仅是给你怎样走路给了一个大致的方向。
具体每一步走多大，向左向右偏多少，还要进行具体计算。
前面说的都是定性的问题，步子走多大，向左右偏多少是定量的问题。
光定性不定量还是没办法控制的。
下面就介绍如何定量：
自动调节原理的基本知识（三）
2009-03-1616:
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1-4调节器
控制理论这个大厦基本上建立起来了。
其实我更关心的是PID控制方法的建立。
说老实话，我总觉得维纳虽然伟大，可是总觉得他的理论不那么“精巧”，说白了谁都能明白。
相比之下，我对PID理论的发明人更加佩服。
说起来非常简单，不就是比例积分微分运算么，可具体要提出这种方法，还是需要一定的天才的。
PID是什么？
要弄清楚怎样定量之前，我们先要理解一个最基本的概念：
调节器。
调节器是干什么的？
调节器就是人的大脑，就是一个调节系统的核心。
任何一个控制系统，只要具备了带有PID的大脑或者说是控制方法，那它就是自动调节系统。
如果没有带PID的控制方法呢？
那可不一定不是自动调节系统，因为后来又涌现各种控制思想。
比如时下研究风头最劲的模糊控制，以前还有神经元控制等等；后来又产生了具有自组织能力的调节系统，说白了也就是自动整定参数的能力；还有把模糊控制，或者神经元控制与PID结合在一起应用的综合控制等等。
在后面咱们还会有介绍。
咱们这个文章，只要不加以特殊说明，都是指的是传统的PID控制。
可以这样说：
凡是具备控制思想和调节方法的系统都叫自动调节系统。
而放置最核心的调节方法的东西叫做调节器。
基本的调节器具有两个输入量：
被调量和设定值。
被调量就是反映被调节对象的实际波动的量值。
比如水位温度压力等等；设定值顾名思义，是人们设定的值，也就是人们期望被调量需要达到的值。
被调量肯定是经常变化的。
而设定值可以是固定的，也可以是经常变化的，比如电厂的AGC系统，机组负荷的设定值就是个经常变化的量。
基本的调节器至少有一个模拟量输出。
大脑根据情况运算之后要发布命令了，它发布一个精确的命令让执行机构去按照它的要求动作。
在大脑和执行机构（手）之间还会有其他的环节，比如限幅、伺服放大器等等。
有的限幅功能做在大脑里，有的伺服放大器做在执行机构里。
上面说的输入输出三个量是调节器最重要的量，其它还有许多辅助量。
比如为了实现手自动切换，需要自动指令；为了安全，需要偏差报警等等。
这些可以暂不考虑。
为了思考的方便，咱们只要记住这三个量：
设定值、被调量、输出指令。
事实上，为了描述方便，大家习惯上更精简为两个量：
输入偏差和输出指令。
输入偏差是被调量和设定值之间的差值，这就不用罗嗦了吧？
1-5PID
回到刚才的提问：
什么是PID？
P就是比例，就是输入偏差乘以一个系数；
I就是积分，就是对输入偏差进行积分运算；
D就是微分，对输入偏差进行微分运算。
就这么简单。
很多年后，我还始终认为：
这个理论真美！
这个方法的发明人似乎是尼可尔斯（Nichols）。
我手头没有更多资料，不能确定是不是尼可尔斯发明的。
可是PID参数的整定方法确实是他做的。
其实这个方法已经被广大系统维护者所采用，浅白一点说，就是先把系统调为纯比例作用，然后增强比例作用让系统震荡，记录下比例作用和震荡周期，然后这个比例作用乘以0.6，积分作用适当延长。
虽然本文的初衷是力图避免繁琐的计算公式，而用门外汉都能看懂的语言来叙述工程问题，可是对于最基本的公式还要涉及以下的，况且这个公式也很简单，感兴趣的看一下，不感兴趣的可以不看哈。
公式表达如下：
Ｋｐ ＝ ０．６*Ｋｍ
Ｋｄ ＝ Ｋｐ*π／4*ω
Ｋｉ ＝ Ｋｐ*ω／π
Ｋｐ为比例控制参数
Ｋｄ为微分控制参数
Ｋｉ为积分控制参数
Ｋｍ为系统开始振荡时的比例值；
ω为极坐标下振荡时的频率
这个方法只是提供一个大致的思路，具体情况要复杂得多。
比如一个水位调节系统，微分作用可以取消，积分作用根据情况再调节；还有的系统超出常人的理解，某些参数可以设置得非常大或者非常小。
具体调节方法咱们后面会专门介绍。
微分和积分对系统的影响状况后面也会专门分析。
科学家们都说科学当中存在着美。
我的理解，那种美是力图用最简洁的定义或者公式，去描述宇宙万物的运行规律。
比如牛顿的三大运动规律，和他的加速度和力的关系的公式：
F=ma。
表达极其简洁，涵盖范围却非常之广，所以它们都很美。
同样的，我们的PID调节法也是这样的，叙述极简洁，可在调节系统中应用却极普遍。
所以，不由得人不感叹它的美！
不过说实话，PID控制法虽然精巧，可是并不玄奥。
现在，世界控制理论有了更大的发展，涌现出了各种各样控制方法。
比如神经元控制、模糊控制等等，这些控制过程中，我只接触过模糊控制。
用我自己最粗浅的理解，要是对控制系统要求更为精准严格的话，还是要用PID控制来配合的。
并且，对于火电厂自动调节系统，我还没有发现有哪种系统用PID调节法不能实现的。
如果你认为你所观察的某个系统，单纯用传统的PID调节方法不能解决问题，那存在两个可能：
一是你的控制策略可能有问题，二是你的PID参数整定得不够好。
PID控制法已经当之无愧的成了经典控制方法。
我们要讲的，也就是这种经典的PID控制。
自动调节原理的基本知识（四）
2009-03-2423:
16:
05
1-6观察哪些曲线
我曾经见过一个自动好手整定参数，我看他收集的曲线后，我就断定这个自动他投不好。
给他提建议，但是因为他的名望比较高，没有听取咱的建议。
后来果然没投好。
观察曲线是发现问题的最方便的办法。
现在DCS功能很强大，想收集什么曲线就收集什么曲线，只要这个测点被引入DCS。
最初可不是这样的。
90年代初我用的是DDZ-II型调节器，后来是MZ-III组件型调节系统，再后来是KMM调节器，后来才有了集中控制系统，再后来有了DCS。
前三种都不能显示曲线的。
只能靠两只眼睛盯着指针或者数字，根据记忆去判断调节曲线，那个费劲啊！
可是当时我并不觉得费劲，现在用惯了DCS以后，再拐回头去看数字，才觉得真费劲！
还是老话说得好：
由俭入奢易，由奢入俭难啊。
那么到底要观察哪些曲线呢？
说实话，开始我没有把这个事情当成个问题，觉得是水到渠成的事情。
可后来我发现许多人都不善于收集曲线，才觉得有必要说一下。
我们要收集的曲线有：
1、 设定值。
作为比较判断依据；
2、 被调量波动曲线。
3、 PID输出。
就这么简单。
如果是串级调节系统，我们还要收集：
4、 副调的被调量曲线；
5、 PID输出曲线。
为什么不收集副调的设定值了？
因为主调的输出就是副调的设定啊。
在一个比较复杂的调节系统中，副调的被调量往往不只一个，那就有几个收集几个。
只有收集到了这些曲线后，你才能根据曲线的波动状况进行分析。
还有的调节系统更加复杂。
投不好自动，总要去分析其原因，看看有什么干扰因素存在其中，你怀疑哪个因素干扰就把哪个曲线放进来。
一般的DCS都支持8组曲线在一个屏幕中，如果放不下，你就考虑怎么精简吧。
不过现在咱们还没有到那个地步，复杂调节系统在后面介绍。
我估计早就有人等得不耐烦了。
自动调节系统，归根结底在于整定PID，如果不会整定PID，该多掉份！
可是最见功夫的，最考验能力的也就是PID参数的整定了。
PID的整定有多难？
一点都不难！
只要你找着我的话去做，一步步训练下去，保证你也成为整定PID的行家里手。
自动调节原理的基本知识（五）
2009-03-2423:
17:
51
2 PID参数整定
上一章简单介绍了自动调节的发展历程。
搞自动的人，许多人对如何整定PID参数感到比较迷茫。
这个东西其实一点都不高深，上过初中的人，只要受过严格训练，都可以成为整定参数的好手。
什么？
初中生理解积分微分的原理么？
恩，初中生没有学过微积分，可是一旦你给他讲清楚微积分的物理意义，然后认真训练判断曲线的习惯和能力，完全可以掌握好PID的参数整定。
怎么才算受过严格训练呢？
我不了解别人是怎么训练的，我只根据我自己理解的情况，把我认为正确的理解给大家讲述一下。
咱既然说了，初中生都可以理解，那么咱依旧避免繁琐的公式推导，只对其进行物理意义分析。
提前声明：
这些物理意义的分析，非常简单，非常容易掌握，但是你必须要把下面一些推导结论的描述弄熟弄透，然后才能够进行参数整定。
很简单的哦。
在介绍PID参数整定之前，先介绍几个基本概念：
2-1 几个基本概念
单回路：
就是指有一个PID的调节系统。
串级：
一个PID不够用怎么办？
把两个PID串接起来，形成一个串级调节系统。
又叫双回路调节系统。
在第三章里面，咱们还会更详细的讲解串级调节系统。
在此先不作过多介绍。
正作用：
比方说一个水池有一个进水口和一个出水口，进水量固定不变，依靠调节出水口的水量调节水池水位。
那么水位如果高了，就需要调节出水量增大，对于PID调节器来说，输出随着被调量增高而增高，降低而降低的作用，叫做正作用。
负作用：
还是这个水池，我们把出水量固定不变，而依靠调节进水量来调节水池水位。
那么如果水池水位增高，就需要关小进水量。
对于PID调节器来说，输出随着被调量的增高而降低的作用叫做负作用。
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。
简称动差。
静态偏差：
调解趋于稳定之后，被调量和设定值之间还存在的偏差叫做静态偏差。
简称静差。
回调：
调节器调节作用显现，使得被调量开始由上升变为下降，或者由下降变为上升。
2-2 P
前面说过，所谓的P，就是比例作用，就是
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