Los reguladores automáticos son diferentes tanto en términos del principio del dispositivo como del algoritmo de acción. Tienen una cosa en común: todos implementan la retroalimentación.
El tipo más común es encendido-apagado. Este es el dispositivo más simple y económico para mantener el parámetro deseado en un rango dado. Hay muchos ejemplos de este tipo de sistemas, se utilizan tanto en electrodomésticos como en la industria. Una plancha, un calentador eléctrico, un convector, un AGV e incluso una taza del inodoro: estos son los dispositivos que utilizan el esquema de dos posiciones más simple, cuyo principio es que el cuerpo regulador (RO) está en una posición extrema o en otro. La desventaja de este método de controlar el parámetro de salida es la baja precisión de control.
Los controladores proporcionales son más complejos. Generan una señal para la posición del regulador, dependiendo de cuánto haya aumentado o disminuido el valor del parámetro controlado. Ya no hay dos posiciones para el RO, se puede ubicar en cualquier punto intermedio. Principio de funcionamiento: cuanto más se desvía el parámetro de salida del valor establecido, más cambia la posición del cuerpo ajustable. La desventaja es la presencia de estática.errores, es decir, una desviación estable del valor establecido del parámetro de salida.
Para eliminar este error, se utiliza la regulación integral. Como resultado, aparecieron los controladores proporcionales-integrales (PI). Su desventaja era la incapacidad de tener en cuenta la inercia del sistema regulado, su retraso en relación con la acción de control. En el momento en que el regulador reacciona a la perturbación del sistema, es muy posible que se necesite un efecto completamente opuesto, y la retroalimentación negativa puede convertirse en positiva, lo cual es altamente indeseable.
El más perfecto es el controlador PID. Tiene en cuenta el componente diferencial de la característica de aceleración del parámetro controlado, es decir, la velocidad de su cambio como resultado de un cambio escalonado en la posición del RO. La sintonización del controlador PID es más complicada, está precedida por tomar la característica de aceleración, determinando parámetros del objeto como el tiempo de retardo y la constante de tiempo. Además, los tres componentes están configurados. El controlador PID proporciona una estabilización efectiva del parámetro de salida sin error estático. Al mismo tiempo, excluye la generación de parásitos.
El controlador PID se puede hacer en base a diferentes elementos. Si la base de su circuito es un microprocesador, a menudo se le llama controlador. La precisión de mantener el parámetro se calcula de acuerdo con el principio de suficiencia razonable.
Sucede que los requisitos tecnológicos para el mantenimiento de algunosde los parámetros son tan rígidos que sólo se puede utilizar el controlador PID. Un ejemplo es la producción microbiológica, en la que el régimen térmico determina la calidad del producto. En este caso, el controlador de temperatura PID mantendrá el microclima con una precisión de 0,1 grados o menos si, por supuesto, los sensores están montados correctamente y se calculan los ajustes.
