控制概述¶

对自动驾驶来说，控制就是指使用方向盘、油门和刹车，将车驾驶到期望的位置。我们开车在十字路口或拐弯时候，可以凭着直觉和经验来决定拐弯的角度大小，加速的时机，以及是否需要刹车等。我们需要将这种直觉教给计算机。

我们经常把控制算法称之为控制器，PID控制器就是最常见、最基础的控制器之一。在介绍PID控制器之前，我们先了解关于控制的大的分类，根据是否有反馈可以分为开环控制和闭环控制。

开环控制¶

开环控制，全称开环控制系统（Open Loop Control System），又称为无反馈系统。即系统的输入可以影响输出，但是 输入不受输出影响 的系统。输入到输出的信号是单向传递的。

以下为生活中开环系统的一些例子：

闭环控制，全称闭环控制系统（Closed Loop Control System）：系统的输出可以通过 反馈回路 对输入造成影响，进而影响控制过程的系统。

我们以电驱小车为例，我们最常见的就是车速的控制：

我们给定设定目标速度为 60kph （输入量，单位：公里/小时），此时控制器将之转换成小车电机（受控对象）所需PWM方波数量（控制量）；
小车电机接收到信号开始转动，但是由于上下坡、负重、路况等不可控因素，往往结果速度也就是 输出量 不能准确等于目标速度60kph，例如输出为55kph；
此时，电机的编码器即车速仪（传感器）收集到实际的行驶速度 55kph 作为 反馈量 ；
求和节点将 误差信号 = 输入量 - 反馈量 作为 控制器 的输入（可用使用多种算法），即对电机多发送 5kph 对应的PWM方波
不断循环 2-4 此过程，以保证 输出量 可以接近并等于 输入量

总结来说，闭环控制系统比开环控制系统多了传感器（反馈装置）和比较器（求和节点），两个装备分别用于收集数据，利用收集到的数据。

同样的，我们可以给为电饭煲加个 温度传感器，为水箱加个 水位传感器（浮球），将这些开环系统转成闭环系统

常见闭环控制系统场景