PID kontrolcüsü, mühendislikte en yaygın kullanılan kontrol döngüsüdür. Oransal, integral ve türev olmak üzere üç terimi birleştirir. Her terim, istenen ayar noktası ile ölçülen çıkış arasındaki hataya yanıt verir. Üç terimin toplamı aktüatörü çalıştırır.

Oransal kontrol mevcut hataya yanıt verir. İntegral kontrol birikmiş geçmiş hataya yanıt verir. Türevsel kontrol ise tahmin edilen gelecek hataya yanıt verir. Birlikte hızlı yanıt, sıfır kararlı durum hatası ve sönümleme sağlarlar. Kontrolörün uygulanması basittir ve çok çeşitli sistemler için iyi çalışır. Bu nedenle termostatlarda, dronlarda, hız sabitleyicilerde ve endüstriyel süreçlerde kullanılır.

PID ayar parametreleri

• Kp: Orantılı kazanç, mevcut hataya karşılık gelir.
• Ki: integral kazancı, kararlı durum hatasını ortadan kaldırır.
• Kd: Türev kazancı, aşırı salınımı azaltır.
• Örnekleme süresi: Döngünün ne sıklıkla çalıştığı.
• Aşırı büyümeyi önleme: integral teriminin çok büyük olmasını engeller.

Ayarlama en zor kısımdır. Ziegler-Nichols kuralları bir başlangıç ​​noktası verir. Manuel ayarlama ise bunu iyileştirir. Çok fazla Kp, sistemin salınım yapmasına neden olur. Çok fazla Ki, aşırı tepki vermesine neden olur. Çok fazla Kd ise gürültüyü yükseltir. Amaç, minimum aşırı tepkiyle, ayar noktasına hızlı bir şekilde ulaşan ve orada kalan bir tepkidir. Bazı sistemler, bir basamak girişi enjekte ederek ve tepkiyi ölçerek otomatik olarak ayarlanır. Diğerleri ise model tabanlı ayarlama kullanır. İyi ayarlanmış bir PID kontrolcüsü görünmezdir. Sistem sadece çalışır. Kötü ayarlanmış bir sistem ise salınım yapar, aşırı tepki verir veya yavaş tepki verir. PID her zaman en iyi kontrolcü değildir, ancak neredeyse her zaman denenen ilk kontrolcüdür.