PID-Regler

Kurz: Ein PID-Regler steuert eine Stellgröße so, dass ein Istwert (zum Beispiel eine Temperatur) möglichst schnell und ruhig auf einen Sollwert kommt.

Genauer: Er rechnet aus der Regelabweichung (Soll minus Ist) drei Anteile und addiert sie: Proportional, Integral und Differential.

Im Detail

• P-Anteil: Stellgröße proportional zur aktuellen Abweichung. Schnell, lässt aber oft eine bleibende Restabweichung.
• I-Anteil: Summiert die Abweichung über die Zeit und beseitigt so die Restabweichung. Zu stark macht ihn träge und schwingend („Integrator-Windup” bei begrenztem Stellglied).
• D-Anteil: Reagiert auf die Änderungsgeschwindigkeit der Abweichung und dämpft Überschwingen. Er verstärkt aber Messrauschen.
• Formel: u = Kp·e + Ki·∫e dt + Kd·de/dt.
• Einstellen: Faustregeln wie Ziegler-Nichols oder Probieren: erst Kp, dann Kd, dann Ki.
• Einsatz: Heizungen und Thermostate, Lüftersteuerung per Temperatursensor, Drohnen, Tempomat, 3D-Drucker-Heizbett.

Siehe auch: Zustandsautomat