PID控制器(Proportional-Integral-Derivative Controller)是工业控制领域最经典的控制算法之一,它通过比例(P)、积分(I)和微分(D)三个环节的线性组合来调节系统输出,使其能够快速、稳定地跟踪目标值。比例环节根据当前误差大小产生控制量,积分环节消除稳态误差,微分环节则预测误差变化趋势以抑制系统振荡。这种结构简单、适应性强的特点,使其在自动驾驶车辆的横向控制和纵向控制中都有广泛应用。
在自动驾驶领域,PID控制器常被用于车辆的速度控制和轨迹跟踪。例如在自适应巡航系统中,PID算法能平滑调节油门和刹车,使车辆精确保持与前车的安全距离;在车道保持场景中,则通过方向盘转角控制让车辆始终沿车道中心线行驶。虽然现代控制理论发展出了更复杂的算法,但PID因其易实现、参数物理意义明确等优势,仍是多数自动驾驶系统的基础控制模块。工程师常会结合具体场景对PID进行改进,如加入模糊逻辑或自适应机制来应对非线性工况。