Tipi di Controller

Definizione del Controller

Nei sistemi di controllo, un controller è un meccanismo che cerca di minimizzare la differenza tra il valore effettivo di un sistema (cioè la variabile di processo) e il valore desiderato del sistema (cioè il setpoint). I controller sono una parte fondamentale dell'ingegneria del controllo e vengono utilizzati in tutti i sistemi di controllo complessi.

Prima di introdurre in dettaglio vari controller, è essenziale conoscere gli utilizzi dei controller nella teoria dei sistemi di controllo. Gli usi importanti dei controller includono:

• I controller migliorano l'accuratezza a stato stazionario riducendo l'errore a stato stazionario.

• Con l'aumento dell'accuratezza a stato stazionario, migliora anche la stabilità.

• I controller aiutano anche a ridurre gli offset indesiderati prodotti dal sistema.

• I controller possono controllare l'overshoot massimo del sistema.

• I controller possono aiutare a ridurre i segnali di rumore prodotti dal sistema.

• I controller possono aiutare ad accelerare la risposta lenta di un sistema sovradampato.

Tipi di Controller

Esistono due tipi principali di controller: controller continui e controller discontinui.

Nei controller discontinui, la variabile manipolata cambia tra valori discreti. A seconda di quanti stati diversi la variabile manipolata può assumere, si distingue tra controller a due posizioni, a tre posizioni e a multi-posizioni.

A confronto con i controller continui, i controller discontinui operano su elementi finali di controllo molto semplici, basati su commutazioni.

La caratteristica principale dei controller continui è che la variabile controllata (anche nota come variabile manipolata) può avere qualsiasi valore all'interno della gamma di uscita del controller.

Nella teoria dei controller continui, esistono tre modalità di base su cui si basa l'azione di controllo, che sono:

• Controller proporzionali.

• Controller integrali.

• Controller derivativi.

Utilizziamo la combinazione di queste modalità per controllare il nostro sistema in modo che la variabile di processo sia uguale al setpoint (o il più vicino possibile). Questi tre tipi di controller possono essere combinati in nuovi controller:

• Controller proporzionale e integrale (Controller PI)

• Controller proporzionale e derivativo (Controller PD)

• Controllo proporzionale integrale derivativo (Controller PID)