PD控制器是一種控制算法，它結合了比例（P）和微分（D）控制策略。PD控制器的作用是通過調整系統的誤差（比例控制）和誤差的變化率（微分控制）來控制系統的行為，以達到穩定性和跟蹤性能。
穩定性：PD控制器通過比例控制部分對當前誤差進行糾正，使得系統輸出逐漸接近參考輸入。
快速性：微分控制部分通過對誤差變化率的預測，使得系統能夠提前做出反應，從而加快回響速度。
在船舶控制中，PD控制器可以用來控制船舶的姿態、速度和位置等運動參數，幫助理解船舶在不同海況下的運動特性，並為船舶設計和航行提供參考。
對於需要快速回響的系統，如平衡小車的直立控制，PD控制器可以預測下一時刻的偏差，並據此調整控制輸出，以提高系統的快速性和穩定性。
PD跟蹤控制旨在實現對給定參考信號的精確跟蹤，使被控對象的輸出儘可能地接近參考信號。它通過調節比例和微分增益來控制系統的回響速度和穩定性。
需要注意的是，PD控制器的一個潛在缺點是存在靜差和可能放大噪聲。當偏差很小時，比例和微分控制的作用可能不明顯，導致系統存在靜差。此外，微分控制可能會放大系統自身調節產生的噪聲，尤其是當微分係數較大時。
總結來說，PD控制器的作用是通過比例和微分控制策略的結合，實現對系統的精確控制和穩定性能的提升。