串级pid简介
串级pid内外两环并联调节，这样的好处的是增加系统的稳定性，抗干扰。同时调节系统缓慢过度，注意外环都是本身误差，内环是速度，如位置控制外环是位置，内环是速度，是因为位置改变的实现是靠三个方向的速度积分出来的。同样姿态控制中，外环是角度差，内环是加速度，是因为角度的实现是靠角速度过渡来的，他们都是这样的一个过渡过程。实际中如果你追求响应的快捷，你也可以直接控制内环，或者直接控制姿态。
串级PID两个PID控制算法，只不过把他们串起来了(更精确的说是套起来)。那这么做有什么用？答案是，它增强了系统的抗干扰性(也就是增强稳定性)，因为有两个控制器控制飞行器，它会比单个控制器控制更多的变量，使得飞行器的适应能力更强。画出串级PID的原理框图
在整定串级PID时的经验则是：先整定内环PID，再整定外环P。因为内环靠近输出，效果直接。
现在用伺服电机为例，一起理解一下PID串级控制。
伺服电机一般为三个环控制，所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。
最内的PID环就是电流环，此环完全在伺服驱动器内部进行，通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流，负反馈给电流的设定进行PID调节，从而达到输出电流尽量接近等于设定电流，电流环就是控制电机转矩的，所以在转矩模式下驱动器的运算最小，动态响应最快。所以对电流控制即可实现电机转矩控制，此时PID为单回路PID控制。输入信号为目标电流，输出转矩，反馈信号为实时电流。
第2环是速度环，通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节，它的环内PID输出直接就是电流环的设定，所以速度环控制时就包含了速度环和电流环，换句话说任何模式都必须使用电流环，电流环是控制的根本，在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流（转矩）的控制以达到对速度和位置的相应控制。
输入信号为目标速度 -->（电流闭环）–>反馈实时速度
注意： FUN_PID（目标速度 - 反馈实时速度） 作为目标电流 ，传递给内环的电流闭环
第3环是位置环，它是最外环，可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建，要根据实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定，位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算，此时的系统运算量最大，动态响应速度也最慢。 目标位置 --> (速度闭环) --> 反馈实时位置
注意： FUN_PID（目标位置 - 反馈实时位置） 作为目标速度 ，传递给内环的速度闭环
对于电流和速度，需要给定最大和最小速度，最大和最小电流，实际使用时还有做进一步优化和调整。
摘录自：https://blog.csdn.net/Terrys0518/article/details/80770447
https://blog.csdn.net/Gen_Ye/article/details/52534609
