Um controlador proporcional-integral-derivativo, conhecido como controlador PID, é um tipo de dispositivo frequentemente usado em sistemas de controle. Esses sistemas controlam outros dispositivos ou sistemas e o controlador PID ajuda a regular variáveis importantes dentro do sistema de controle. Pode afetar apenas um ou vários dispositivos ao mesmo tempo. Normalmente, é usado nos campos industriais e de manufatura.
Para entender o que o controlador PID faz e por que ele é uma vantagem, um exemplo da vida cotidiana pode ser usado. Quando um proprietário está com frio, ele ajusta o termostato na unidade de aquecimento de sua casa para a temperatura desejada. A temperatura atual da casa é conhecida como variável do processo. Uma variável é simplesmente um fator, como a temperatura da casa, que pode mudar ao longo do tempo.
A temperatura ideal que o proprietário definiu em seu termostato é conhecida como ponto de ajuste. A variável do processo e o ponto de ajuste podem ser os mesmos a qualquer momento. Se a temperatura atual da casa estiver na temperatura desejada, eles seriam os mesmos. Ao contrário do ponto de ajuste, no entanto, a variável do processo pode mudar. Isso acontece quando a casa está muito quente ou muito fria.
Esses dois termos, variável de processo e ponto de ajuste, são os mesmos usados para expressar como um controlador PID funciona. O controlador é configurado para controlar uma variável, seja temperatura ou um aspecto diferente do sistema que ele controla. O controlador tenta encontrar a melhor solução para manter esta variável no set point desejado.
Existem diferenças entre o controlador PID e os controladores normais na maneira como eles funcionam. O controlador PID usa uma fórmula avançada para tentar evitar a ocorrência de erros. Isso garante que os dispositivos ou sistemas controlados funcionem da maneira mais perfeita possível.
Esse tipo de fórmula é conhecido como algoritmo. Um algoritmo direciona ações com base no que está acontecendo. O algoritmo teria instruções específicas sobre como reagir a certas mudanças. É semelhante a um questionário de revista que faz perguntas e usa setas para direcionar o leitor para a próxima pergunta com base na resposta à pergunta anterior. Dessa forma, um algoritmo é uma série de diferentes procedimentos que podem ser seguidos ou alterados dependendo do que o dispositivo que recebe os comandos está fazendo.
Por fim, o controlador PID participa de um loop de realimentação. O controlador envia as informações, os dispositivos as recebem e as informações dos dispositivos são enviadas de volta ao controlador. O controlador então toma uma decisão de como proceder com base nas informações que recebe e envia, criando um loop contínuo.
Uma vantagem principal se destaca acima do resto ao usar um controlador PID. Você pode controlar vários sistemas ou dispositivos com pouca interação humana. Isso não apenas permite que os trabalhadores se concentrem em outras tarefas, mas também permite que muitos processos sejam executados ao mesmo tempo. A desvantagem desse método vem do fato de que o driver deve ser ajustado, o que significa que as instruções que dizem o que fazer devem ser alteradas para mantê-lo funcionando corretamente. Para isso, é necessário conhecimento avançado para configurar esse tipo de driver para evitar erros.