位置型PID算法其控制规律为：

   在计算机控制系统中，使用的是数字PID控制器。由式（5-2）可得到离散化的PID表达式为：

                                  （5-3）

或

                                           （5-4）

   式中，k为采样序号，k＝0，1，2…；P(k) 为第k次采样时刻的计算机输出值；E(k) 为第k次采样时刻输入的偏差值；E(k－1) 为第（k－1）次采样时刻输入的偏差值；KI为积分系数，KI＝KpT/TI；KD为微分系数，KD＝KpTD/T。

  在计算机控制系统中，PID控制规律是用计算机程序来实现的，因此它的灵活性很大。一些原来在模拟PID控制器中无法实现的问题，在引入计算机以后，就可以得到解决，于是产生了一系列的改进算法，满足不同控制系统的需要。

   在计算机控制系统中，为了避免系统控制动作的过于频繁，消除由于频繁动作所引起的振荡，可采用带死区的PID控制，相应的控制算式为：

                               （5-6）

  式中，死区e0是一个可调的参数，其具体数值可根据实际控制对象由实验确定。若e0值太小，使控制动作过于频繁，达不到稳定被控对象的目的；若e0值太大，则系统将产生较大的滞后。此控制系统实际上是一个非线性系统。即当|e(k)|≤| e0|时，数字调节器输出为零；当|e(k)|＞| e0|时，数字调节器有PID输出。   

2.2.3 PID参数确定

    对于一定的系统，合理PID参数的组并不唯一。满意的控制结果是相对于被控的对象和相应的控制系统而言，另外，PID各参数对控制质量的影响并不十分敏感，因此参数的选定没有统一的标准。由于无法获得LED面阵的精确数学模型，通过实验仿真，在进一步确定被控对象特性的基础之上，我们采取凑试法确定PID参数。

2.2.3自适应控制程序

   水下自适应照明系统控制算法选择位置式PID控制算法，并进行必要改良，加入带死区PID控制。算法流程如图4所示：

图4 算法流程图

3. 结论

2006年8月，系统在青岛帆船赛中成功通过预演试验。系统运行后，水下探测器传输回的视频亮暗均匀，视频比使用一般照明系统的视频图像质量高。同时使用水下照度计进行24小时长时间测试，反复测量结果证明，监测区域的光照度变化在预定值的±8%范围内，系统性能良好。