概念
公式
Kp，Ki，Kd分别是比例项、积分项、微分项的权重占比。
比例项
比例项的调控力度只和现在 时刻的误差值有关，和过去未来均无关。误差值是确定的，系数Kp越大，比例项占比越大，输出力度也就越大，所以系统响应越快，但超调振荡也越来越严重 。如果只有纯比例项控制，系统最后会存在稳态误差。
稳态误差产生过程：以电机为例，当实际值达到目标值后，误差此时=0，由于是纯比例项控制，调控力度只和当前误差有关，现在误差=0了，调控力度就直接也=0了，即驱动电机旋转的PWM=0，电机没了驱动力，同时由于摩擦力 而不断减速，一减速就导致又产生误差，开始误差较小，调控力度就小，还无法抵抗摩擦力，电机继续减速，误差继续增大，直到误差大到让调控力度和摩擦力相等了，电机此时相当于不受力了，不再减速，但也没办法加速了因为out=Kp*error，由于平衡使得误差error不再改变，输出力度也不改变了，只能使得力度和摩擦力平衡，所以最后存在稳态误差。如果Kp大的话会使得减速时输出力度等于摩擦力的用时缩短，最后稳态误差会更小。
如果改为out += Kp*error，这样会使得只要有误差存在，输出力度就会一直加大，最后一定能消除稳态误差。但问题是比例项只与现在时刻的误差有关，它不知道上一次的误差，也就不知道上一次的输出，所以引入积分项来消除稳态误差，这样的写法就是积分项。
积分项
积分项是将从开始到现在产生的所有时刻误差相加，输出力度与误差积分有关，即和过去有关。在比例项基础上再加上积分项，现在再看电机的例子：在一开始实际值=目标值时误差=0，比例项输出=0了，但积分项仍然有输出力度，此时误差=0只是让其输出力度不变了而已，所以电机不会减速，稳态误差不存在了。
Ki越大，稳态误差消除越快，但系统的滞后性会增强。滞后性：当目标值突然改变之后，积分项会先负向积分，一点一点将自己累计的正向积分消解掉，完毕后才能反向累计去追赶目标值，这就是积分项的滞后性，响应速度慢会导致系统不稳定。相比之下比例项 Kp*error就没有滞后性，因为它只与现在误差有关，目标值变向后它的当前误差也会马上改变，所以调控力度也会马上改变，反应很迅速。
所以通常将比例项和积分项搭配使用，优势互补。比例项响应很快，但有稳态误差；积分项响应慢，但能消除稳态误差。
微分项
微分项可以抑制系统超调振荡，它根据误差的变化预判未来 趋势并提前抑制，但这种抑制一直存在，比例项和积分项正常调控时微分项也会产生阻尼，那么微分项过大就会导致系统卡顿，调控不顺滑。
一般来说定速控制使用PI控制即可，因为超调振荡的情况很少，用不着D项；定位置控制用PD控制，因为稳态误差较小，不太需要I项。