Definicija kontrolera
U sustavima upravljanja, kontroler je mehanizam koji pokušava smanjiti razliku između stvarne vrijednosti sustava (npr. procesne varijable) i željene vrijednosti sustava (npr. referentne točke). Kontroleri su temeljni dio inženjerstva upravljanja i koriste se u svim složenim sustavima upravljanja.
Prije nego što vam detaljnije predstavimo različite kontrolere, važno je poznavati njihove primjene u teoriji sustava upravljanja. Važne primjene kontrolera uključuju:
Kontroleri poboljšavaju točnost u stanju ravnoteže smanjujući grešku u stanju ravnoteže.
S poboljšanjem točnosti u stanju ravnoteže, poboljšava se i stabilnost.
Kontroleri također pomažu u smanjenju neželjenih pomaka proizvedenih sustavom.
Kontroleri mogu kontrolirati maksimalni prekomjerni odziv sustava.
Kontroleri mogu pomoći u smanjenju šumskih signala proizvedenih sustavom.
Kontroleri mogu pomoći u ubrzavanju sporog odziva prepremljenog sustava.
Vrste kontrolera
Postoje dvije glavne vrste kontrolera: kontinuirani kontroleri i diskretni kontroleri.
U diskretnim kontrolerima, manipulativna varijabla mijenja se između diskretnih vrijednosti. U zavisnosti od toga koliko različitih stanja manipulativna varijabla može preuzeti, razlikujemo dvopozicijske, tripozicijske i više-pozicijske kontrolere.
U usporedbi s kontinuiranim kontrolerima, diskretni kontroleri rade na vrlo jednostavnim, prekidnim elementima krajnjeg upravljanja.
Glavna značajka kontinuiranih kontrolera jest da kontrolirana varijabla (poznata i kao manipulativna varijabla) može imati bilo koju vrijednost unutar opsega izlaza kontrolera.
Sada u teoriji kontinuiranih kontrolera, postoje tri osnovna načina na kojima se cijela akcija upravljanja odvija, a to su:
Proporcionalni kontroleri.
Integralni kontroleri.
Diferencijalni kontroleri.
Kombiniramo ove načine kako bismo upravljali našim sustavom tako da je procesna varijabla jednaka referentnoj točki (ili što bliže toj točki). Ove tri vrste kontrolera mogu se kombinirati u nove kontrolere:
Proporcionalni i integralni kontroleri (PI kontroler)
Proporcionalni i diferencijalni kontroleri (PD kontroler)
Proporcionalni integralni diferencijalni kontrol (PID kontroler)