Proporcionalno-integralno-izpeljani krmilnik, na kratko znan kot PID krmilnik, je vrsta naprave, ki se pogosto uporablja v krmilnih sistemih. Ti sistemi nadzorujejo druge naprave ali sisteme, PID krmilnik pa pomaga regulirati pomembne spremenljivke znotraj krmilnega sistema. Lahko vpliva samo na eno ali več naprav hkrati. Običajno se uporablja na industrijskih in proizvodnih področjih.
Da bi razumeli, kaj počne PID regulator in zakaj je to tako prednost, lahko uporabimo primer iz vsakdanjega življenja. Ko je lastniku doma hladno, nastavi termostat za ogrevalno enoto v svojem domu na želeno temperaturo. Temperatura, pri kateri je hiša trenutno, je znana kot spremenljivka procesa. Spremenljivka je preprosto dejavnik, kot je temperatura v hiši, ki se lahko sčasoma spremeni.
Idealna temperatura, na katero je lastnik doma nastavil svoj termostat, je znana kot nastavljena vrednost. Spremenljivka procesa in nastavljena vrednost sta lahko v določenem trenutku enaki. Če je trenutna temperatura doma na želeni temperaturi, bi bili enaki. Za razliko od nastavljene vrednosti pa se spremenljivka procesa lahko spremeni. To se zgodi, ko je v hiši prevroče ali prehladno.
Ta dva izraza, procesna spremenljivka in nastavljena vrednost, sta ista izraza, ki se uporabljata za izražanje delovanja PID krmilnika. Krmilnik je nastavljen tako, da nadzoruje spremenljivko, naj bo to temperatura ali drug vidik sistema, nad katerim ima nadzor. Krmilnik poskuša najti najboljšo rešitev za ohranjanje te spremenljivke na želeni nastavljeni točki.
Med PID regulatorjem in običajnimi regulatorji se pojavljajo razlike v načinu delovanja. PID krmilnik uporablja napredno formulo, da poskuša preprečiti morebitne napake. To zagotavlja, da naprave ali sistemi, ki jih nadzorujete, delujejo čim bolj brezhibno.
Ta vrsta formule je znana kot algoritem. Algoritem usmerja dejanja glede na dogajanje. Algoritem bi imel posebna navodila, kako se odzvati na določene spremembe. Podobno je kvizu v reviji, ki postavlja vprašanja in nato s puščicami usmerja bralca na naslednje vprašanje na podlagi njenega odgovora na prejšnje vprašanje. Na ta način je algoritem niz različnih postopkov, ki jim je mogoče slediti ali jih spremeniti glede na to, kaj počne naprava, ki prejema naročila.
Končno PID krmilnik sodeluje v povratni zanki. Krmilnik pošlje informacije, jih naprave prejmejo, informacije iz naprav pa se pošljejo nazaj krmilniku. Upravljavec se nato na podlagi informacij, ki jih prejme, odloči, kako naprej, in jih pošlje, tako da ustvari neprekinjeno zanko.
Ena glavna prednost izstopa pred ostalimi pri uporabi PID regulatorja. Lahko nadzoruje različne sisteme ali naprave z malo človeške interakcije. Ne samo, da to omogoča delavcem, da se osredotočijo na druge naloge, ampak tudi omogoča, da se veliko procesov izvaja hkrati. Pomanjkljivost te metode izvira iz dejstva, da je treba krmilnik nastaviti, kar pomeni, da je treba prilagoditi navodila, ki mu povedo, kaj mora narediti, da ohrani pravilno delovanje. Za to je potrebno napredno znanje za nastavitev te vrste krmilnika, da se izognemo napakam.