पीआईडी नियंत्रक

पीआईडी नियंत्रक का ब्लॉक आरेख

नियंत्रण सिद्धांत में पीआईडी नियंत्रक (PID Controller या proportional–integral–derivative controller) औद्योगिक प्रक्रमों के नियंत्रण में बहुतायत में प्रयोग किया जाने वाला कंट्रोलर (या कंपन्सेटर) है। इसे 'पीआईडी नियंत्रक' इसलिये कहते हैं क्योंकि इसका आउटपुट त्रुटि-संकेत (एरर) से व्युत्पन्न तीन पदों के योग के बराबर होता है। इनमें से पहला त्रुटि के समानुपाती, दूसरा त्रुटि के समाकलन (इंटीग्रेशन) के समानुपाती और तीसरा त्रुटि के अवकलज के समानुपाती होता है (चित्र देंखें)। वांछित आउटपुट (संदर्भ संकेत) एवं आउटपुट के वर्तमान मान का अंतर 'त्रुटि' कहलाता है। इस नियंत्रक में निहित तीन समानुपाती नियतांकों (समानुपाती नियतांक KP, समाकलन नियतांक KI तथा अवकलज नियतांक KD) का समुचित चुनाव करके नियंत्रण प्रणाली को वांछित रूप में नियंत्रित किया जाता है। KP, KI, KD के मान गणना द्वारा सिमुलेशन द्वारा निकाल सकते हैं। व्यवहार में (किसी चालू तंत्र में) इन्हें निकालने की कुछ चरणबद्ध विधियाँ भी कुछ लोगों ने सुझाईं है जिनमें से जिगलर-निकोल्स की विधि प्रसिद्ध है।

पीआईडी को ट्यून करने की विधियाँ

ट्यून करने की विधि कैसे चुनें?

विधि	लाभ	हानियाँ
मैनुअल ट्युनिंग	गणित की कोई आवश्यकता नहीं ; आनलाइन विधि	अनुभवी व्यक्तियों की जरूरत पड़ती है।
जिगलर-निकॉल्स (Ziegler–Nichols)	सिद्ध विधि, आनलाइन विधि	प्रॉसेस बिगड़ने का डर, कुछ प्रयत्न-और-त्रुटि जरूरी, very aggressive tuning.
सॉफ्टवेयर उपकरणों द्वारा	Consistent tuning. Online or offline method. May include valve and sensor analysis. Allow simulation before downloading. Can support Non-Steady State (NSS) Tuning.	Some cost and training involved.
Cohen-Coon	Good process models.	Some math. Offline method. Only good for first-order processes.

मैनुअल ट्यूनिंग

Kp, Ki और Kd को बदलने पर सिस्टम के स्टेप-रिस्पान्स में परिवर्तन

पीआईडी के किसी पैरामीटर को स्वतंत्र रूप से बढ़ाने पर क्या होता है?

पैरामीटर	Rise time	Overshoot	Settling time	Steady-state error	Stability
$K_{p}$	Decrease	Increase	Small change	Decrease	Degrade
$K_{i}$	Decrease	Increase	Increase	Decrease significantly	Degrade
$K_{d}$	Minor decrease	Minor decrease	Minor decrease	No effect in theory	Improve if $K_{d}$ small

बाहरी कड़ियाँ

• PID Tutorial
• P.I.D. Without a PhD: a beginner's guide to PID loop theory with sample programming code
• What's All This P-I-D Stuff, Anyhow? Article in Electronic Design
• Shows how to build a PID controller with basic electronic components (pg. 22)
• Virtual PID Controller Laboratory
  • PID Design & Tuning
• Online PID Tuning applet from University of Texas Control Group
• Proven Methods and Best Practices for PID Control