什么是串级PID?
什么是串级PID？顾名思义就是两个串起来的PID，下面是一个双闭环的例子，外环是位置环，内环是速度环，最终的执行器是电机，电机输出产生了速度和位置；具体框图如下图所示；

 

当然执行器也可以是四轴飞行器，整体过程如下：

我们在外环给定相应的位置高度，外环PID的输出就是内环PID的期望值；
内环PID的输出将产生相应的油门大小，最终飞行器会产生上升的速度；
内环反馈值为速度，控制相应的速度达到外环所需的速度期望值；
最终外环达到期望的位置；
可能这里比较抽象，好吧，下面继续细化一下硬件的细节；

PID的算法控制其实是一种无系统模型的控制，可以根据参数经验经验去调试系统；

但是实际的物理对象的模型其实早就确定好了，PID的输入量和输出量的物理意义也会因为实际的被控对象而改变；

换句话说，PID的输入基本上和系统的反馈量相关，而实际的反馈量是什么，从一开始就因为系统而确定下来了；

内环和外环
如果外环是因，那内环就是果。万物皆有因果。

 

比如伺服控制器的三环：

位置环
速度环
电流环
外环的变化会直接导致内环的变化，而内环是直接导致执行器变化的关键，如果这里依然使用飞行器作为例子，对于整个四轴飞行系统而言；

我们通过控制电机的电流，从而决定电机的输出扭矩；
扭矩和负载一起决定电机转速；
螺旋桨快速旋转从而产生了飞行器的升力，于是也决定了上升的速度；
最终也导致了飞行器的位置变化；
这是整个的控制过程。

 

如果只用单环的PID去控制系统，可以在给定系统期望的情况下达到所需要的位置吗？

答案是可以。

那这样串级PID还有什么意义吗？

答案是有