Bagaimana Saya Memilih Pengontrol PID Terbaik?

Memilih pengontrol proporsional-integral-derivatif (PID) terbaik akan tergantung pada kebutuhan spesifik Anda. Kontroler PID dapat berupa kontroler PI atau PD, atau hanya I atau P. Tidak semua aplikasi memerlukan penggunaan ketiga parameter tersebut. Kontrol derivatif adalah yang paling mungkin dihilangkan karena membuat pengukuran berdasarkan kebisingan sistem. Eliminasi dapat dilakukan dengan menyetel parameter yang tidak diinginkan ke nol.

Banyak digunakan sebagai kontrol industri, kontroler PID menghitung tiga parameter terpisah, karakteristik, atau faktor terukur. Perhitungan nilai kesalahan dilakukan dengan mengambil selisih antara jumlah yang diukur dan jumlah yang diinginkan. Kesalahan diminimalkan dengan menyesuaikan input ke sistem kontrol.

Dalam pengontrol PID, setiap perubahan proporsional yang terlalu besar dapat menyebabkan ketidakstabilan sistem. Jika perubahan yang sama terlalu kecil, sistem tidak akan responsif. Kontrol integral mengukur jumlah kesalahan dan mencoba meminimalkannya. Kontrol derivatif mengurangi laju perubahan, tetapi dapat memperlambat waktu respons dan menimbulkan lebih banyak noise ke dalam sistem.

Untuk memahami proses kontrol, contoh yang baik adalah mengatur suhu air secara manual pada keran dua keran. Kedua kran air panas dan dingin dihidupkan dan kemudian disesuaikan oleh pengguna dengan kombinasi suhu yang diinginkan. Penyesuaian harus dilakukan dengan tepat atau pengguna akan bolak-balik antara air yang terlalu panas atau terlalu dingin. Kontrol proporsional penuh menghilangkan siklus hidup dan mati dalam sistem. Kontroler PID akan secara otomatis mengkompensasi ketika perubahan dalam sistem dirasakan.

Sistem kontrol yang paling sederhana dapat digunakan untuk sistem termostat dasar. Kontroler PID dalam oven dapat bekerja paling baik hanya dengan kontrol proporsional dan integral. Fungsi turunan dapat menyebabkan perubahan yang tidak menentu dari kebisingan atau gangguan listrik. Berfungsi dengan benar, kontrol memungkinkan oven memanas ke suhu yang diinginkan dan kemudian berputar dan mati untuk mempertahankannya. Pemanasan diperlambat saat oven mencapai suhu yang diinginkan untuk menghindari melampaui titik setel.

Kontrol hidup dan mati dasar baik-baik saja dalam sistem yang tidak memerlukan suhu konstan yang tepat. Unit pemanas dan pendingin rumah dapat menggunakan ini, tetapi efisiensi yang lebih baik akan dicapai dengan pengontrol proporsional atau PID. Penggunaan industri biasanya menuntut kontrol konstan untuk penggunaan tipe laboratorium. Persyaratan kontrol gerakan, suhu, dan aliran semuanya dapat dipenuhi dengan fungsi PID. Ketika kesalahan kondisi mapan (SSE) sangat penting, ketiga kontrol — bekerja bersama — akan memberikan hasil yang diinginkan.
Faktor yang perlu diperhatikan adalah jenis sensor input ke sistem dan kisaran hasil yang diperbolehkan. Selanjutnya, kebutuhan output harus dipenuhi. Outputnya mungkin ke relay elektromekanis, penerima analog, atau solid state relay (SSR). Terakhir, pertimbangkan jumlah output yang dibutuhkan. Kontroler PID biasanya datang dengan daftar semua jenis input dan output yang paling cocok untuk mereka.