O que são controladores PID digitais?

Um controlador de derivada proporcional integral (PID) é um dispositivo frequentemente usado para controlar dispositivos e sistemas eletrônicos. Os princípios matemáticos são normalmente aplicados pelo dispositivo para processar um sinal e disparar uma resposta nos componentes eletrônicos aos quais está conectado. Os controladores PID digitais geralmente funcionam de maneira semelhante aos analógicos, mas podem incluir microprocessadores, controles lógicos programáveis ​​e software especializado. O dispositivo controlado às vezes é chamado de planta, que pode ser um motor industrial, atuador e outras máquinas, além de um termostato doméstico.

Às vezes, os controladores PID digitais são usados ​​para gerenciar dispositivos únicos, mas também podem ser incluídos em um sistema inteiro. Eles geralmente são usados ​​para ajustar com precisão os sinais de saída em sistemas como controladores de temperatura, com base em algum nível de feedback. Os dispositivos geralmente usam cálculos matemáticos chamados algoritmos, que podem permitir a ativação quando os limites programados são atingidos. As condições também podem ser monitoradas consistentemente em horários específicos; Essa função é freqüentemente chamada de taxa de amostragem.

Os sinais de erro geralmente ajudam a controlar a função dos controladores PID digitais. O termo proporcional geralmente se refere à redução matemática do erro, enquanto a função integral normalmente visa tornar o erro o menor possível. Quando o sinal de saída muda muito rápido, a função derivada às vezes limita as ações dos outros dois para que a correção não seja exagerada. Os três elementos dos controladores de derivada proporcional-integral são geralmente projetados por especialistas em teoria matemática e também por programadores de software. Uma interface de controle, geralmente um programa de computador, pode ajudar as pessoas a gerenciar controladores PID digitais sem conhecimentos avançados.

Às vezes, é necessário código de software para ajustar um controlador PID digital, enquanto a depuração pode ser necessária para ajustar as variáveis ​​gerenciadas pelo dispositivo. No caso do controle de temperatura em casa, o dispositivo geralmente é projetado para responder às temperaturas do ponto de ajuste e ao desvio daquelas. Os controladores PID digitais também podem aprender os tempos necessários para aquecer uma sala ou esfriá-la. Eles geralmente são capazes de manter as temperaturas estáveis ​​em uma sala também.

A maioria dos controladores PID digitais opera usando valores fixos. O processo geralmente é ignorado pelos controladores; apenas os parâmetros de operação são geralmente rastreados. Porém, diferentes controladores PID podem ser conectados para gerenciar o desempenho de um sistema grande ou até adaptá-los a vários usos em um aplicativo geral. Outro benefício dos controladores PID digitais é que o tempo de amostragem pode ser uma pequena fração do tempo que leva para que um parâmetro seja ajustado, de modo que a precisão e a eficácia geralmente sejam maximizadas.