pidtyypin

PID-tyyppi viittaa säätömenetelmiin, joissa säätöarvo muodostuu kolmesta peruskomponentista:Proportional-, Integral- ja Derivative- (P, I, D) -toiminnoista. Sen tarkoituksena on pitää prosessin mitattu arvo asetuspisteen lähellä ja reagoida sekä pysyvään että muuttuviin virheisiin.

Ohjauslaki voidaan esittää muodossa u(t) = Kp e(t) + Ki ∫ e(τ) dτ + Kd de(t)/dt, missä e(t) = r(t) − y(t) on asetuspisteen ja mitatun arvon välinen virhe. Tässä:

- Kp määrittää virheen välittömän vasteen,

- Ki vastaa virheen kumulatiivisesta vaikutuksesta (intregrointi),

- Kd reagoi virheen muutoksen nopeuteen (derivaatio). Digitaalisiin säätimiin käytetään usein diskreettiä muotoa u[k] = Kp e[k] + Ki ∑ e[i] Δt + Kd (e[k] − e[k−1])/Δt.

PID-tyyppi voidaan toteuttaa eri tavoin, kuten rinnakkais- tai sarjamuodossa, ja siihen liittyy usein suodatusta derivative-toiminnon häiriönvianot sekä anti-windup-toimenpiteet, jotta integraation mahdollinen ylitys pysäytetään rajoihinsa. Ominaisuuksiensa ansiosta PID-tyyppi on laajasti käytetty sekä teollisessa prosessikontrollissa että säätötekniikassa, esimerkiksi lämpötilan, nopeuden tai paikan hallinnassa.

Toteutuminen vaatii huolellista säätötuntia, koska systemaattinen väärä säätö voi aiheuttaa yli- tai alihella reaktiota sekä korkean melun altistumisen erityisesti derivatiiville. Säädön suorituskykyä voidaan parantaa käyttämällä sopivia tilansaantia, suodatusta, sekä asianmukaista anti-windup-tekniikkaa ja kiinnipysymistä prosessin dynamiikkaan. PID-tyyppi on edelleen perusta monille modernien säätöjärjestelmien algoritmeille.