Під-регулятор - найточніший
Автоматичні регулятори бувають різними і за принципом пристрою, і за алгоритмом дії. Спільне в них одне - всі вони реалізують зворотний зв`язок.
Відео: Про ПІД-регулятор в інкубаторі
Найбільш поширеним видом є двопозиційний. Це найпростіше і найдешевше пристрій для підтримки потрібного параметра в заданому діапазоні. Прикладів таких систем можна назвати безліч, вони застосовуються і у виробничій, і в побутовій техніці. Праска, електронагрівач - конвектор, АГВ і навіть унітазний бачок - ось ті пристрої, в яких застосована найпростіша двохпозиційна схема, принцип якої полягає в тому, що регулюючий орган (РО) знаходиться або в одному крайньому положенні, або в іншому. Недолік такого способу управління вихідним параметром полягає в низькій точності регулювання.
Більш складні пропорційні регулятори. Вони виробляють сигнал для положення регулюючого органу в залежності від того, наскільки підвищився або знизився значення регульованого параметра. Положень РВ вже не два, він може перебувати в будь-яких проміжних точках. Принцип роботи: чим більше вихідний параметр відхиляється від заданого значення, тим сильніше змінюється положення регульованого органу. Недолік - наявність статичної помилки, тобто стабільного відхилення від заданого значення вихідного параметра.
Для усунення цієї помилки застосовують інтегральне регулювання. В результаті з`явилися пропорційно-інтегральні (ПІ) регулятори. Їх недоліком стала нездатність враховувати інерційність регульованої системи, її запізнення по відношенню до керуючого впливу. До того моменту, коли регулятор відреагує на обурення системи, цілком можливо, що потрібно вже зовсім протилежний вплив, і негативний зворотний зв`язок може перетворитися в позитивну, що вкрай небажано.
Відео: тиристорні управління нагрівачами
Найдосконалішим є ПІД-регулятор. Він враховує диференціальну складову розгінної характеристики регульованого параметра, тобто швидкість його зміни в результаті ступенеобразного зміни положення РВ. Налаштування ПІД-регулятора складніша, їй передує зняття розгінної характеристики, визначення таких параметрів об`єкта, як час запізнювання і постійна часу. До того ж налаштовуються всі три складові. ПІД-регулятор забезпечує ефективну стабілізацію вихідного параметра без статичної помилки. При цьому він виключає паразитную генерацію.
ПІД-регулятор може бути виконаний на різній елементній базі. Якщо основою його схеми служить мікропроцесор, його найчастіше називають контролером. Точність підтримки параметра розраховується за принципом розумної достатності.
Відео: AVR Урок 15. ПІД частина 2.
Буває, що технологічні вимоги щодо додержання якогось з параметрів настільки жорсткі, що застосувати можна тільки ПІД-регулятор. Прикладом може служити мікробіологічне виробництво, в якому тепловий режим визначає якість продукції. В цьому випадку ПІД-регулятор температури буде підтримувати мікроклімат з точністю до 0,1 градуса і менш, якщо, звичайно, будуть правильно змонтовані датчики і розраховані настройки.
