Proportsionaalne integraal-tuletiskontroller, mida nimetatakse lühidalt PID-regulaatoriks, on teatud tüüpi seade, mida sageli kasutatakse juhtimissüsteemides. Need süsteemid juhivad teisi seadmeid või süsteeme ja PID-kontroller aitab reguleerida juhtsüsteemi olulisi muutujaid. See võib mõjutada ainult ühte või mitut seadet korraga. Tavaliselt kasutatakse seda tööstus- ja tootmisvaldkondades.
Et mõista, mida PID-kontroller teeb ja miks see nii eelis on, võib kasutada näidet igapäevaelust. Kui majaomanikul on külm, seab ta oma kodu kütteüksuse termostaadi soovitud temperatuurile. Temperatuuri, mis majas praegu on, nimetatakse protsessi muutujaks. Muutuja on lihtsalt tegur, nagu maja temperatuur, mis võib aja jooksul muutuda.
Ideaalset temperatuuri, millele majaomanik on oma termostaadi seadnud, nimetatakse seadeväärtuseks. Protsessi muutuja ja seadeväärtus võivad antud ajahetkel olla samad. Kui kodu praegune temperatuur on soovitud temperatuuril, oleksid need samad. Erinevalt sättepunktist võib protsessi muutuja siiski muutuda. See juhtub siis, kui maja läheb liiga kuumaks või liiga külmaks.
Need kaks terminit, protsessimuutuja ja sättepunkt, on samad terminid, mida kasutatakse PID-kontrolleri toimimise väljendamiseks. Kontroller on seatud juhtima muutujat, olenemata sellest, kas see on temperatuur või süsteemi muu aspekt, mida see kontrollib. Kontroller püüab leida parima lahenduse selle muutuja soovitud seadepunktis hoidmiseks.
PID-regulaatori ja tavaliste regulaatorite tööviisis esinevad erinevused. PID-kontroller kasutab täiustatud valemit, et püüda vältida tõrgete tekkimist. See tagab, et juhitavad seadmed või süsteemid töötavad võimalikult laitmatult.
Seda valemitüüpi nimetatakse algoritmiks. Algoritm juhib tegevusi toimuva põhjal. Algoritmil oleks konkreetsed juhised, kuidas teatud muudatustele reageerida. See sarnaneb ajakirja viktoriiniga, kus esitatakse küsimusi ja seejärel juhitakse noolte abil lugeja eelmisele küsimusele antud vastuse põhjal järgmise küsimuse juurde. Sel viisil on algoritm erinevate protseduuride jada, mida saab järgida või muuta vastavalt sellele, mida korraldusi vastuvõttev seade teeb.
Lõpuks osaleb PID-kontroller tagasisideahelas. Infot saadab kontroller välja, seadmed võtavad vastu ning seadmete info saadetakse tagasi kontrollerile. Seejärel teeb vastutav töötleja saadud teabe põhjal otsuse, kuidas edasi toimida, ja saadab selle välja, luues pideva ahela.
PID-kontrolleri kasutamisel paistab silma üks peamine eelis. See suudab juhtida mitmesuguseid süsteeme või seadmeid vähese inimtegevusega. See mitte ainult ei võimalda töötajatel keskenduda muudele ülesannetele, vaid võimaldab ka palju protsesse korraga käivitada. Selle meetodi puuduseks on asjaolu, et kontrollerit tuleb häälestada, mis tähendab, et juhiseid, mis ütlevad sellele, mida teha, tuleb kohandada, et see korralikult töötaks. Selleks on vigade vältimiseks vaja põhjalikumaid teadmisi seda tüüpi kontrolleri seadistamiseks.