Cosa sono i controller PID digitali?

Un controller proporzionale-integrale-derivato (PID) è un dispositivo spesso utilizzato per controllare dispositivi e sistemi elettronici.I principi matematici sono in genere applicati dal dispositivo per elaborare un segnale e attivare una risposta nell'elettronica a cui è collegato.I controller PID digitali spesso funzionano in modo simile a quelli analogici, ma possono includere microprocessori, controlli logici programmabili e software specializzato.Il dispositivo controllato viene talvolta indicato come un impianto, che può essere un motore industriale, attuatore e altri macchinari, nonché un termostato domestico. I controller PID digitali vengono talvolta utilizzati per gestire i singoli dispositivi, ma possono anche essere inclusi inun intero sistema.Vengono in genere utilizzati per regolare accuratamente i segnali di uscita in sistemi come il temperatura controller, in base a un certo livello di feedback.I dispositivi generalmente utilizzano calcoli matematici chiamati algoritmi, che possono consentire loro di attivarsi quando si raggiungono le soglie programmate.Le condizioni possono anche essere monitorate in modo coerente in tempi specifici;Questa funzione è spesso chiamata velocità di campionamento.

I segnali di errore in genere aiutano a guidare la funzione dei controller PID digitali.Il termine proporzionale di solito si riferisce alla riduzione matematica dell'errore, mentre la funzione integrale mira in genere a rendere l'errore il più piccolo possibile.Quando il segnale di uscita cambia troppo velocemente, la funzione derivata a volte limita le azioni degli altri due, quindi la correzione non è esagerata.I tre elementi dei controller di derivazione integrale proporzionale sono spesso progettati da esperti di teoria matematica e dai programmatori del software.Un'interfaccia di controllo, di solito un programma per computer, può aiutare le persone a gestire i controller PID digitali senza competenze avanzate.

A volte è necessario un codice software per ottimizzare un controller PID digitale, mentre il debug potrebbe essere necessario per regolare le variabili gestite dal dispositivo.Nel caso del controllo della temperatura domestica, il dispositivo è spesso progettato per rispondere alle temperature del set point e alla deviazione da quelle.I controller PID digitali possono anche imparare i tempi necessari per riscaldare una stanza o rinfrescarla.Di solito sono in grado di mantenere ferme anche le temperature in una stanza.

La maggior parte dei controller PID digitali operano utilizzando valori fissi.Il processo è in genere ignorato dai controller;Solo i parametri di funzionamento sono generalmente monitorati.Diversi controller PID possono essere collegati per gestire le prestazioni di un sistema di grandi dimensioni, tuttavia, o addirittura adattarli a vari usi in un'applicazione complessiva.Un altro vantaggio dei controller PID digitali è che il tempo di campionamento può essere una piccola frazione di quanto tempo impiega un parametro da regolare, quindi l'accuratezza e l'efficacia sono generalmente massimizzate.