ПИД-регулятор

Коротко: ПИД-регулятор управляет исполнительным устройством так, чтобы измеряемая величина (например, температура) как можно быстрее и спокойнее достигла заданного значения.

Подробнее: По ошибке регулирования (заданное минус измеренное) он вычисляет три составляющие и складывает их: пропорциональную, интегральную и дифференциальную.

Подробности

• P-составляющая: Выход пропорционален текущей ошибке. Быстрая, но часто оставляет постоянную остаточную ошибку.
• I-составляющая: Суммирует ошибку во времени и так устраняет остаточную ошибку. Слишком сильная делает систему вялой и колебательной («насыщение интегратора» при ограниченном исполнительном устройстве).
• D-составляющая: Реагирует на скорость изменения ошибки и гасит перерегулирование. Но усиливает шум измерений.
• Формула: u = Kp·e + Ki·∫e dt + Kd·de/dt.
• Настройка: Эмпирические правила вроде Циглера — Никольса или метод проб и ошибок: сначала Kp, затем Kd, затем Ki.
• Применение: Нагреватели и термостаты, управление вентилятором по датчику температуры, дроны, круиз-контроль, подогреваемый стол 3D-принтера.

См. также: Конечный автомат