在折騰數字的PID電機控制之前，我想再弄一個模擬電路的磁懸浮東東，來加深對PID的理解。這個磁懸浮，就是讓一塊磁鐵懸浮在一個電磁鐵下面，屬于下拉式的，相對比較簡單，不過也是很鍛煉動手能力的東西。

先說說PID，PID算法最早是根據船員控制輪船的行為發明的。早期的模塊都是模擬電路的，后來才慢慢過渡到數字電路。看看下面這個模塊，真是當時的科技精華啊：

PID控制器由比例單元（P）、積分單元（I）和微分單元（D）組成。其輸入e （t）與輸出u （t）的關系為

u（t）=kp［e（t）+1/TI∫e（t）dt+TD*de（t）/dt］ 式中積分的上下限分別是0和t

具體代表的含義和意思google去，不乏很透徹的解釋。比例、積分、微分單元，剛好是運放的典型電路，大致就是先拿到輸入和輸出的差，構造三個單元電路相加即可。

所以，一步一步來，這篇先做一個只有P的電路，后面再加上I和D，這樣也有一個比較，加深理解。

電路圖，霍爾傳感器一定要買線性的，一個典型的差動比例運算電路：

電路很簡單，弄好了像下面這樣，黑乎乎的是電磁鐵支架，霍爾傳感器放在最底部（桌面）。

只有P單元的情況下，磁鐵震動比較來還，而且振動容易越來越大，最后磁鐵掉下來，符合理論估計。

OK，先到這，后面加上I和D看看，到時候再上文章。

前面發過一個制作磁懸浮的帖子，這幾天有空抽出時間做了改進，加進了PID部分。先上圖：

原理圖如下。網上基于單片機的方案不少，不過模擬電路的真不多。原理并不復雜，就是根據PID的公式來做。先用電壓比較電路得到error，即你想要磁鐵停留位置po的霍爾器件的輸出電壓值和實際霍爾器件返回的真實值的差。后面三路并聯，分別是PID，最后通過相加器得到Vout。Vout再和一個固定的輸入電壓相加，（這個固定電壓相當于讓電磁鐵磁力在po位置對磁鐵的吸力和磁鐵重力相等的值，這樣才符合PID的原理），就是最終給電磁鐵供電的電壓。