Automatische Regler unterscheiden sich sowohl hinsichtlich des Geräteprinzips als auch des Wirkungsalgorithmus. Sie haben eines gemeinsam – sie alle implementieren Feedback.
Der häufigste Typ ist Ein-Aus. Dies ist das einfachste und billigste Gerät, um den gewünschten Parameter in einem bestimmten Bereich zu h alten. Beispiele für solche Systeme gibt es viele, sie kommen sowohl in Industrie- als auch in Haush altsgeräten zum Einsatz. Ein Bügeleisen, eine elektrische Heizung - ein Konvektor, ein AGV und sogar eine Toilettenschüssel - dies sind die Geräte, die das einfachste Zwei-Positionen-Schema verwenden, dessen Prinzip darin besteht, dass sich die Regulierungsbehörde (RO) entweder in einer Extremposition befindet oder in einem anderen. Der Nachteil dieser Art der Regelung der Ausgangsgröße ist die geringe Regelgenauigkeit.
Proportionalregler sind komplexer. Sie erzeugen ein Signal für die Position des Reglers, je nachdem, wie stark der Wert des gesteuerten Parameters zugenommen oder abgenommen hat. Für den RO gibt es nicht mehr zwei Positionen, er kann sich an beliebigen Zwischenpunkten befinden. Funktionsprinzip: Je mehr der Ausgangsparameter vom eingestellten Wert abweicht, desto mehr ändert sich die Position des verstellbaren Körpers. Der Nachteil ist das Vorhandensein von StatikFehler, d. h. eine stabile Abweichung vom eingestellten Wert des Ausgangsparameters.
Um diesen Fehler zu beseitigen, wird eine integrale Regelung verwendet. Als Ergebnis erschienen Proportional-Integral (PI)-Regler. Ihr Nachteil war die Unfähigkeit, die Trägheit des geregelten Systems, seine Verzögerung in Bezug auf die Steueraktion, zu berücksichtigen. Bis der Regler auf die Störung des Systems reagiert, ist es durchaus möglich, dass ein völlig gegenteiliger Effekt benötigt wird und die negative Rückkopplung in eine positive umschlagen kann, was höchst unerwünscht ist.
Am vollkommensten ist der PID-Regler. Es berücksichtigt die differentielle Komponente der Beschleunigungscharakteristik des gesteuerten Parameters, dh die Rate seiner Änderung als Ergebnis einer stufenartigen Änderung der Position des RO. Die Abstimmung des PID-Reglers ist komplizierter, ihr geht die Aufnahme der Beschleunigungscharakteristik voraus, wobei solche Objektparameter wie die Verzögerungszeit und die Zeitkonstante bestimmt werden. Außerdem werden alle drei Komponenten konfiguriert. Der PID-Regler sorgt für eine effektive Stabilisierung des Ausgangsparameters ohne statischen Fehler. Gleichzeitig schließt es eine parasitäre Erzeugung aus.
PID-Regler können auf Basis verschiedener Elemente hergestellt werden. Wenn die Basis seiner Sch altung ein Mikroprozessor ist, wird er meistens als Controller bezeichnet. Die Genauigkeit der Einh altung des Parameters wird nach dem Grundsatz der hinreichenden Angemessenheit berechnet.
Es kommt vor, dass die technologischen Voraussetzungen für die Aufrechterh altung einigerder Parameter sind so starr, dass nur der PID-Regler verwendet werden kann. Ein Beispiel ist die mikrobiologische Produktion, bei der das thermische Regime die Qualität des Produkts bestimmt. In diesem Fall hält der PID-Temperaturregler das Mikroklima mit einer Genauigkeit von 0,1 Grad oder weniger aufrecht, wenn natürlich die Sensoren richtig montiert und die Einstellungen berechnet sind.
