Bir denetleyici basitçe aşağıdaki gibi tasvir edilebilir:
Karşılaştırma elemanı ve denetleyici fonksiyonu, denetleyicinin hareketini tanımlar.
Aşağıda en önemli denetleyici türleri açıklanmıştır. Bir denetleyicinin adım yanıtı bize hareketi hakkında çok şey anlatır. Adım yanıtı bir denetleyicinin proses değerindeki düzensiz değişime nasıl tepki vereceğini tanımlar.
3 önemli temel denetleyici türü bulunur:
Orantılı eylem denetleyicisi (P denetleyici)
Tümleşik-eylem denetleyici (I denetleyici)
Diferansiyel eylem denetleyici (D denetleyici – burada buna değinmeyeceğiz)
Bunlar gerçek bir denetleyici için birleştirilirler. Örneğin, PI denetleyici:
P Denetleyici
Bir orantılı eylem denetleyici (P denetleyici) işlenen değişken M'i orantılı olarak döngü hatasına değiştirir. P denetleyici hemen çalışır. Kendi başına döngü hatasını sıfıra süremez.
MPn = kP × en
MPn: n süresinde P denetleyicinin işlenen değişkeni
kP: P denetleyicinin kazancı
en: n süresinde döngü hatası
Aşağıdaki resim proses değerinde ve denetleyicinin adım yanıtında bir atlamayı göstermektedir:
Özet
P denetleyici aşağıdaki özelliklere sahiptir:
Denetim prosesi ile hataları düzeltemez > kalıcı döngü hatası.
Proses değerindeki bir değişime hemen tepki verir.
Dengelidir.
I Denetleyici
Bir tümleşik-eylem denetleyici (I denetleyici) işlenen değişken M'i orantılı olarak döngü hatasına ve zamana değiştirir. I denetleyici gecikmeli eylem ile çalışır. Bir döngü hatasını tamamen düzeltir.
n zaman zarfında işlenen değişkenin değerini hesaplamak üzere, bu zaman zarfına kadar olan süre küçük zaman dilimlerine bölünmelidir. Her bir zaman diliminin sonundaki döngü hataları toplanmalıdır (tümleşik), bunlar daha sonra hesaplamaya girilir.
MIn = kI × (TS / TI) × (en + en-1 + en-2 + en-3 + … + e0) = kI × (TS / TI) × en + MIn-1
MIn: n süresinde I denetleyicinin işlenen değişkeni
MIn-1: n-1 süresinde I denetleyicinin işlenen değişkeni; ayrıca tümleyici toplam olarak anılır
kI: I denetleyicinin kazancı
TS: Örnekleme süresi, bir zaman dilimi müddeti
TI: Tamamlayıcı süre: bu süre vasıtasıyla, tamamlayıcı parçanın etkisi kullanılan değişkende denetlenir, ayrıca tümleşik-eylem süresi olarak bilinir
en: n süresinde döngü hatası
en-1: n-1 süresinde döngü hatası; vb.
e0: hesaplamaların başlangıcındaki döngü hatası
Aşağıdaki resim proses değerinde ve denetleyicinin adım yanıtında bir atlamayı göstermektedir:
Özet
I denetleyici aşağıdaki özelliklere sahiptir:
Proses değerini tam olarak komut değişkenine set eder.
Böyle yaparak, salınmaya meyillidir ve kararsızdır.
Denetim eylemini yürütmek için P denetleyiciden daha fazla zaman gerektirir.
PI denetleyici
PI denetleyici döngü hatasını anında azaltır ve neticede hatayı sıfıra kadar düşürür.
Mn = MPn + MIn = kP × en + kI × (TS / TI) × en + MIn-1
Mn: n süresinde işlenen değişken
MPn: İşlenen değişkenin orantılı parçası
MIn: İşlenen değişkenin tümleşik parçası
MIn-1: n-1 süresinde I denetleyicinin işlenen değişkeni; ayrıca tümleyici toplam olarak anılır
kP: P denetleyicinin kazancı
kI: I denetleyicinin kazancı
TS: Örnekleme süresi, bir zaman dilimi müddeti
TI: Tamamlayıcı süre; bu süre vasıtasıyla, tamamlayıcı parçanın etkisi işlenen değişkende denetlenir, ayrıca tümleşik-eylem süresi olarak bilinir
en: n süresinde döngü hatası
Aşağıdaki resim proses değerinde ve denetleyicinin adım yanıtında bir atlamayı göstermektedir:
Özet
P denetleyici aşağıdaki özelliklere sahiptir:
P denetleyici bileşenleri hızlı bir şekilde oluşan döngü hatasını durdurur.
I denetleyici bileşenleri daha sonra kalan döngü hatasını düzeltebilir.
Denetleyici bileşenleri birbirlerinin eksiklerini tamamlar böylece PI denetleyici hızlı ve doğru biçimde çalışır.