要想把PID用好，首先是要把PID的核心能力搞清楚。很多老师都理论功底深厚、学术研究扎实。把PID参数整定的原理搞清楚，PID参数整定研究既需要关注理论也要强调知识简单化。对Lambda整定方法进行频域分析后，我们逐渐认识到：在负反馈框架下PID威力非凡。
2017年郭雷院士在《中国科学：信息科学》上发表了一篇研究论文“PID controller design for second order nonlinear uncertain systems”。这项研究证明了对二阶非线性不确定性系统，如果非线性不确定函数的偏导数的上界已知，那么就可以选取三个常数(PID)使得系统的轨道保持有界，并且同时还能让被控系统的位置收敛到任意指定点。实际上，PID参数的选取还具有相当的灵活性，它们可以在一个无界的三维流形上任意选取。PID控制闭环系统无论对非线性函数的不确定性还是对控制器中三个参数的设计，都具有大范围鲁棒性(称为双边鲁棒性)。
简单说就是任意对象都有无数组PID参数保证闭环稳定。工业界一般不会怀疑控制算法的效果，虽然工业界发明了PID但是把PID的能力证明出来工程师干不了。工程师是为了解决问题强调know-how，科学家是为了研究原理关注know-why。
工业界更关注：强因果单变量控制问题如何获得满意的闭环性能。当然有大量的特殊情况PID都能力有限，需要研究新的控制算法。但是人造系统中的强因果单变量控制找到一种类似PID的普适简单的更高效算法并不容易。
模型预测控制为什么工业上大量应用因为它解决的是多变量动态约束优化问题，这个问题PID并不擅长。PID好比勤快的小兵模型预测控制好比考虑全面的技术员。把APC做成单回路替代PID不是算法的问题是人的水平问题。
对现场工作的工程师而言PID足够了，工程师更应该学习使用简单方法和有效资源创造性地解决工艺需求。盲目技术崇拜追求智能算法往往解决不了问题。没有实现技术解耦和民主化就不能自己掌握自己的命运。商业上总有人宣称自己有神奇的控制魔法可以革命性提高自动化，是因为总有人对PID的能力没有信心又缺乏解决问题的能力。要什么给什么这是商业宣传不是技术逻辑。口吐莲花如果能口吐工业品我们就不用千辛万苦的运行装置设备了。
过程工业工艺参数控制中，70%都是简单对象只要知道边界任何一组PID参数都能搞定，20%的复杂对象因为控制要求比较低，精心整定的PID也能搞定，5%的复杂对象，控制要求和被控对象冲突时，通过控制方案设计使用组合PID才能搞定。还剩下5%PID可能真搞不定，100多年的三参数算法也很正常，有缺陷才需要研究才会进步。任何控制先用PID试试总没有错，结果是PID控制的也还行。
现场的实际控制问题往往是设备问题、工艺问题、参数问题、方案问题、组态错误。现场很少有控制算法的问题！现场的控制问题很多很普遍根本原因是没有找到问题的关键。“关键的问题就是找到问题的关键”。解决问题不仅仅靠经验积累也需要学习知识和改进思维方式。
知道PID的能力还是解决不了问题，要想发挥PID的能力还需要做点工作。PID参数整定与复杂控制是问题的两个关键。把问题研究明白后就要把复杂的知识简单化。把频域分析、拉氏变换、零极点的难度降低到响应曲线画图的难度，找到普适的整定方法，将三参数的PID整定减少为两参数的PI整定，再通过固定积分时间减少为单参数整定。这些都是我们做的工作。但是实际上即便如此PID整定也不是一件容易的事情，特别是解决具体问题时不仅仅需要系统思维而且还有很多边界需要知道。
真正解决问题需要知行合一、学以致用。PID具备解决过程控制的能力，但是说到底PID只是工具要发挥工具的威力更依靠人的能动性。PID是过程控制的第一性原理，作用要比交通工具的轮子，如何用是问题的关键。
PID利万物而不争，简单高效奥妙无穷。
作者：冯少辉
