Alegerea celui mai bun controler proporțional-integral-derivat (PID) va depinde de nevoile dumneavoastră specifice. Un controler PID poate fi sub forma unui controler PI sau PD, sau numai I sau P. Nu toate aplicațiile necesită utilizarea tuturor celor trei parametri. Controlul derivat este cel mai probabil să fie eliminat deoarece efectuează măsurători bazate pe zgomotul sistemului. Eliminarea se poate face prin setarea parametrilor nedoriți la zero.
Folosit pe scară largă ca comenzi industriale, un controler PID calculează trei parametri, caracteristici sau factori măsurabili separati. Calculele valorilor de eroare se fac luând diferența dintre o cantitate măsurată și suma dorită. Erorile sunt minimizate prin ajustarea intrărilor la sistemul de control.
Într-un controler PID, orice modificări proporționale care sunt prea mari pot cauza instabilitate a sistemului. Dacă aceleași modificări sunt prea mici, sistemul nu va răspunde. Controlul integral măsoară cantitatea de eroare și încearcă să o minimizeze. Comenzile derivate reduc rata de schimbare, dar pot încetini timpul de răspuns și pot introduce mai mult zgomot în sistem.
Pentru a înțelege procesul de control, un exemplu bun este reglarea manuală a temperaturii apei pe un robinet cu două robinete. Atât robinetele de apă caldă, cât și cele de apă rece sunt deschise și apoi reglate de utilizator la temperatura combinată dorită. Ajustările trebuie făcute cu precizie, altfel utilizatorul va merge înainte și înapoi între apa care este prea fierbinte sau prea rece. Comenzile proporționale complet elimină ciclul de pornire și oprire din sistem. Un controler PID va compensa automat atunci când sunt detectate modificări în sistem.
Cele mai simple sisteme de control pot fi utilizate pentru sistemele de termostate de bază. Un controler PID într-un cuptor poate funcționa cel mai bine doar cu controale proporționale și integrale. Funcția derivată poate provoca modificări neregulate din cauza zgomotului sau a interferențelor electrice. Funcționând corect, controlul permite cuptorului să se încălzească la temperatura dorită și apoi pornește și se oprește ciclul pentru a o menține. Încălzirea este încetinită pe măsură ce cuptorul atinge temperatura dorită pentru a evita trecerea peste punctul de referință.
Comenzile de bază de pornire și oprire sunt bune în sistemele care nu necesită temperaturi exacte constante. Unitățile de încălzire și răcire a locuințelor pot folosi acest lucru, dar se va obține o eficiență mai bună cu un regulator proporțional sau PID. Utilizările industriale necesită în mod normal un control constant pentru utilizările de tip laborator. Cerințele de control al mișcării, temperaturii și debitului pot fi îndeplinite toate cu funcțiile PID. Când o eroare în stare de echilibru (SSE) este critică, toate cele trei controale – lucrând împreună – vor oferi rezultatul dorit.
Factorii care trebuie luați în considerare sunt tipul de senzor de intrare în sistem și gama de rezultate permise. În continuare, nevoile de ieșire trebuie îndeplinite. Ieșirile pot fi către un releu electromecanic, un receptor analogic sau un releu cu stare solidă (SSR). În cele din urmă, luați în considerare numărul de ieșiri necesare. Controlerele PID vin de obicei cu o listă a tuturor tipurilor de intrare și ieșire cu care funcționează cel mai bine.