Krmiljenje PID (proporcionalno-integralno-izpeljano krmiljenje) je pogost algoritem samodejnega krmiljenja, ki se pogosto uporablja v industrijski avtomatizaciji, krmiljenju robotov, navigaciji letal itd. Krmiljenje PID dosega stabilno krmiljenje in optimizacijo delovanja sistema z izvajanjem proporcionalnih, integralnih in diferencialnih operacij na povratnem signalu.
PID regulator je sestavljen iz treh delov: proporcionalni regulator (P), integralni regulator (I) in diferencialni regulator (D).. Vsak del ima drugačno vlogo in je kombiniran za doseganje natančnega nadzora sistema.
Proporcionalni regulator (P)popravi povratni signal na sorazmerno ojačan način glede na velikost krmilne napake. Konstanta sorazmernosti (Kp) določa velikost popravka, ki narašča z večanjem napake, s čimer se povečuje stabilnost sistema. Proporcionalni regulatorji so učinkoviti za hitro odzivnost in dušenje sistemskih nihanj.
Integralni krmilnik (I)popravi povratni signal s postopnim ojačenjem na podlagi integrala krmilne napake. Integralni člen odpravi napako v ustaljenem stanju in zgladi odziv sistema. Integracijska konstanta (Ki) določa hitrost popravljanja, ki se pospeši, ko napaka ostaja, s čimer se ohranja natančen nadzor sistema.
Krmilnik diferenciala (D)popravi povratni signal z diferencialnim ojačenjem glede na hitrost spremembe krmilne napake. Diferencialni člen napove trend napake, tako da je mogoče vnaprej sprejeti nadzorne ukrepe za zatiranje prekoračitve in nihanja sistema. Diferencialna konstanta (Kd) določa občutljivost popravka in ko se hitrost spreminjanja napake poveča, se poveča tudi občutljivost popravka, s čimer se ohranja stabilnost sistema.
PID regulacija omogoča avtomatsko regulacijo sistema s kombiniranjem izhodov proporcionalnih, integralnih in diferencialnih regulatorjev. Med njimi lahko proporcionalni krmilnik zagotovi hiter odziv, integralni krmilnik lahko odpravi napako v stanju dinamičnega ravnovesja, diferencialni krmilnik pa lahko vnaprej napove spremembo napake. PID krmilnik lahko dinamično prilagodi izhod krmilnika glede na razliko med povratnim signalom in nastavljeno vrednostjo, s čimer ohranja stabilno delovanje sistema.
Zasnova in prilagajanje parametrov PID regulatorjev je pogost problem krmiljenja. Tradicionalna metoda je prilagoditev parametrov z metodo-in-napak in izkušnjami, vendar ta metoda pogosto zahteva ponavljajoče se poskuse in prilagoditve ter je manj učinkovita. V zadnjih letih so bili nekateri optimizacijski algoritmi in metode prilagodljivega krmiljenja uporabljeni pri zasnovi PID krmilnika, ki lahko hitreje in natančneje prilagodi krmilne parametre in izboljša delovanje krmilnega sistema.
Skratka, regulacija PID je običajen regulacijski algoritem za doseganje stabilnega krmiljenja in optimizacije delovanja sistema s kombiniranim učinkom proporcionalnih, integralnih in diferencialnih regulatorjev. Ima široko paleto aplikacij v industrijski avtomatizaciji, krmiljenju robotov, navigaciji letal in drugih področjih ter je eno od pomembnih orodij na področju krmilnega inženiringa.