Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор, сокращенно известный как ПИД-регулятор, представляет собой тип устройства, часто используемого в системах управления. Эти системы управляют другими устройствами или системами, а ПИД-регулятор помогает регулировать важные переменные в системе управления. Это может повлиять только на одно устройство или на несколько одновременно. Как правило, он используется в промышленных и производственных областях.
Чтобы понять, что делает ПИД-регулятор и в чем его преимущество, можно привести пример из повседневной жизни. Когда домовладелец замерзает, он устанавливает термостат для отопительного прибора в своем доме на желаемую температуру. Температура в доме в настоящее время известна как переменная процесса. Переменная — это просто фактор, такой как температура дома, который может меняться со временем.
Идеальная температура, которую домовладелец установил на своем термостате, известна как уставка. Переменная процесса и уставка могут быть одинаковыми в данный момент времени. Если текущая температура дома соответствует желаемой температуре, они будут одинаковыми. Однако, в отличие от уставки, переменная процесса может изменяться. Это происходит, когда в доме становится слишком жарко или слишком холодно.
Эти два термина, переменная процесса и заданное значение, являются теми же терминами, которые используются для описания работы ПИД-регулятора. Контроллер настроен на управление переменной, будь то температура или другой аспект системы, который он контролирует. Контроллер пытается найти наилучшее решение для удержания этой переменной на желаемом заданном уровне.
Различия между ПИД-регулятором и обычными контроллерами заключаются в том, как они работают. ПИД-регулятор использует расширенную формулу, чтобы попытаться предотвратить возникновение ошибок. Это гарантирует максимально безупречную работу управляемых устройств или систем.
Этот тип формулы известен как алгоритм. Алгоритм направляет действия в зависимости от того, что происходит. Алгоритм будет иметь конкретные указания, как реагировать на определенные изменения. Это похоже на журнальную викторину, в которой задаются вопросы, а затем используются стрелки, чтобы направить читателя к следующему вопросу на основе ее ответа на предыдущий вопрос. Таким образом, алгоритм представляет собой серию различных процедур, которым можно следовать или изменять в зависимости от того, что делает устройство, получающее команды.
Наконец, ПИД-регулятор участвует в контуре обратной связи. Информация отправляется контроллером, принимается устройствами, а информация от устройств отправляется обратно контроллеру. Затем контроллер принимает решение о дальнейших действиях на основе информации, которую он получает и отправляет, создавая непрерывный цикл.
Одно основное преимущество выделяется среди остальных при использовании ПИД-регулятора. Он может управлять различными системами или устройствами с минимальным участием человека. Это не только позволяет работникам сосредоточиться на других задачах, но также позволяет запускать множество процессов одновременно. Недостаток этого метода заключается в том, что контроллер должен быть настроен, а это означает, что инструкции, которые говорят ему, что делать, должны быть изменены, чтобы поддерживать его правильную работу. Для этого необходимы расширенные знания по настройке этого типа контроллера, чтобы избежать ошибок.