Regolatore a impulsi - PID

Regolatore a due punti senza retroazione

I regolatori a due punti hanno come funzione di commutazione gli stati "ON" e "OFF" che corrispondono a una potenza del 100 % o dello 0 %. Questo comportamento determina un'oscillazione continua del valore istantaneo x intorno al setpoint w.

L'ampiezza e la durata dell'oscillazione aumentano in funzione del rapporto tra il tempo di ritardo T_u e quello di compensazione T_g del sistema regolato. Questi regolatori vengono impiegati prevalentemente per semplici regolazioni della temperatura (ad es. per i forni elettrici a riscaldamento diretto) oppure come segnalatori di valore limite.

Il seguente grafico mostra la curva caratteristica di un regolatore a due punti

Il seguente grafico mostra la funzione di regolazione di un regolatore a due punti

Regolatore a due punti con retroazione

Il comportamento dei regolatori a due punti sui sistemi regolati con elevati tempi di ritardo, ad es. nei forni in cui l'area di utilizzo è separata dal riscaldamento, può essere migliorato tramite retroazioni elettroniche.

La retroazione consente di incrementare la frequenza di commutazione del regolatore e quindi di ridurre l'ampiezza del valore istantaneo. Essa consente inoltre di migliorare sensibilmente i risultati della regolazione nel funzionamento dinamico. Il limite della frequenza di commutazione viene determinato dal gradino di uscita. Nel caso di attuatori meccanici quali relè e contattori si raccomanda di non superare da 1 a 5 commutazioni al minuto. Per le uscite binarie di tensione e di corrente a monte di commutatori tipo tiristore o triac si possono scegliere frequenze di commutazione elevate di gran lunga superiori alla frequenza limite del sistema regolato.

Poiché gli impulsi di commutazione nell'uscita del sistema regolato non possono più essere determinati, i risultati ottenuti sono paragonabili a quelli dei regolatori continui.

Il valore di uscita viene generato dalla modulazione di larghezza di impulso del valore di uscita di un regolatore continuo.

I regolatori a due punti con retroazione vengono impiegati per la regolazione della temperatura dei forni, nelle macchine utensili utilizzate nell'industria tessile, alimentare, della carta, della gomma e delle materie plastiche e nelle apparecchiature di riscaldamento e raffreddamento.

Regolatore a tre punti

I regolatori a tre punti vengono impiegati per il riscaldamento/raffreddamento. Questi regolatori hanno come uscita due punti di commutazione. I risultati della regolazione vengono ottimizzati mediante di strutture di retroazione elettroniche. Questi regolatori trovano impiego in camere climatiche, frigorifere e termiche nonché nel riscaldamento degli utensili delle macchine per la lavorazione delle materie plastiche.

Il seguente grafico mostra la curva caratteristica di un regolatore a tre punti