早期的控制器都沒有PID的說法常常是在一個(gè)設(shè)備上為了解決問題做的改進(jìn)。例如大名鼎鼎的飛球式調(diào)試器使用飛球與中心軸的夾角來控制蒸汽機(jī)的速度，其本質(zhì)是一個(gè)純比例控制器，比例增益可以通過杠桿長度進(jìn)行調(diào)節(jié)。1911年斯佩里使用了一個(gè)比PID更復(fù)雜的控制算法設(shè)計(jì)出了船用自動(dòng)駕駛儀。以簡馭繁最終廣泛應(yīng)用的是更簡單更核心的PID控制算法。過程控制中最早的自動(dòng)溫度控制器應(yīng)用于牛奶巴氏滅菌器，從原理上講也是一個(gè)比例控制器。
在實(shí)踐中工程師發(fā)現(xiàn)了“純比例控制有余差”，雖然工程師不知道原因但是還是要在控制器上改進(jìn)以消除余差。后面美國的儀表公司通過模擬人的操作通過自動(dòng)重置控制器偏置的方式推出了具有比例積分作用的控制器。自動(dòng)重置理論上等同于對偏差進(jìn)行積分，使用氣動(dòng)元器件實(shí)現(xiàn)積分作用還帶來了對積分飽和問題的關(guān)注。在應(yīng)用中操作員有在過程變量偏離期望值后大幅度調(diào)整控制器輸出以克服干擾的動(dòng)作，等過程變量逐漸向期望值靠近時(shí)適度回調(diào)控制器輸出的經(jīng)驗(yàn)，為了模擬這個(gè)人的動(dòng)作增加了“預(yù)作用”的控制作用。
上面所述的功能雖然等同于PID的功能，但是與真正意義的PID還是有所不同的，它們只是在實(shí)際使用意義上等同于比例積分微分環(huán)節(jié)。真正徹底清晰的PID理論其實(shí)1936年就提出了，英國諾夫威治市帝國化學(xué)有限公司的考倫德和斯蒂文森等人給出了一個(gè)溫度控制系統(tǒng)的PlD控制器的方法，并于1939年獲得美國專利。后來各行各業(yè)逐漸認(rèn)識到自己研究的控制器其本質(zhì)也都是PID控制器。而且當(dāng)抽象成一個(gè)公式后理論界對PID參數(shù)的作用和意義有了更深刻的理解。從此在基礎(chǔ)控制中世界大同到PID控制器了。
時(shí)至今天，凡是有需要控制的設(shè)備幾乎都采用PID控制器，大至飛機(jī)、導(dǎo)彈小至手機(jī)、空調(diào)等。例如無人機(jī)靠PID算法穩(wěn)定飛行姿態(tài)。PID在我們周圍無處不在，盡心盡力地幫助人類實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
