PID控制器是一种常见的控制器，在工业自动化、机器人控制等领域广泛应用。它包括三个部分：比例（P）、积分（I）和微分（D）。
比例控制器根据输入信号与设定值之间的误差大小产生输出信号，这个误差会被放大一定的倍数，从而产生比例的控制作用。然而，只有比例控制器往往不能解决所有的问题，特别是当误差较小时，输出信号已经比较小时，此时需要加入积分控制器，积分控制器对误差进行积分，将较小的误差转化为积累误差，从而产生一定的输出。微分控制器则根据误差变化率来控制输出信号，从而避免误差的快速变化。
PID控制器中的三个参数P、I、D的选取至关重要，它们的不同组合会导致不同的控制效果。然而，在实际应用中，PID参数的选取是一项困难的任务。PID参数的选择由多个因素决定，包括被控对象的特性、控制系统的稳定性等。如果PID参数选择不当，将会导致PID曲线发散。
曲线发散是指，当PID参数设置不合理时，控制系统输出信号将不断增强，而不能有效地和被控对象保持稳定的比例关系，从而导致控制系统无法稳定地将被控对象维持在设定值附近。这通常会导致被控对象振荡，成为循环不稳定的状态，最终无法实现精准控制。
PID控制器曲线发散的原因可以分为两类：参数选择错误和被控对象特性改变。
参数选择错误：当PID参数设置不合理时，会引起曲线发散。比如，如果比例系数设置过大，控制的响应将异常迅速，产生了一个过量放大的输出信号；如果积分系数设置过大，控制系统将变得过于敏感，并容易形成过度振荡；而如果微分系数设置过大，那么控制系统的稳定性可能会下降，导致回收率降低，响应变得比较慢等等。因此，正确地选择PID参数是维持系统稳定性的重要因素之一。
被控对象特性改变：被控对象是控制系统中最为重要的元素，当被控对象发生变化时，需要重新设置PID参数。比如，在工厂生产线上，环境变化、设备老化等问题可能会导致被控对象的特性发生变化。如果PID控制器的参数没有及时调整，控制系统有可能维持不住。
为了避免PID曲线发散，需要注意以下几点：
1、正确选择PID参数，通过实验找到最优的PID参数组合，才能让控制系统保持稳定状态；
2、及时监测被控对象状态，比如温度、压力等参数，在发现被控对象特性发生变化时，重新设置PID参数；
3、使用复杂的PID算法，如自适应控制、模糊控制等，可以更精准地调整PID参数，适应更多的被控对象特性变化。
避免PID曲线发散有利于提高控制的精确度、稳定性和可靠性，保证被控对象能够以设定值为基准持续运行。因此在实际应用PID控制器时，需要仔细调试，保证PID曲线不发散。
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