Regulator PI, czyli proporcjonalno-całkujący, jest wyjątkowym rozwiązaniem w dziedzinie automatyki, które zapewnia zerowy uchyb ustalony w systemach regulacji. To oznacza, że po osiągnięciu stanu ustalonego, różnica między wartością zadaną a wartością rzeczywistą wynosi zero. Kluczowym elementem działania regulatora PI jest jego zdolność do eliminacji uchybów w czasie, co jest możliwe dzięki zastosowaniu członu całkującego. W praktyce, regulator PI znajduje zastosowanie w wielu systemach, takich jak regulacja temperatury w piecach przemysłowych, gdzie precyzyjna kontrola jest niezbędna. Dobrą praktyką jest stosowanie regulatorów PI w systemach, gdzie wymagana jest stabilność oraz minimalizacja oscylacji. Zgodnie z normami ISA (International Society for Automation), stosowanie regulatorów PI w aplikacjach przemysłowych przynosi korzyści związane z poprawą jakości procesów oraz efektywności energetycznej. Warto zauważyć, że skuteczność regulatora PI można dodatkowo poprawić poprzez odpowiedni dobór parametrów, takich jak wzmocnienie proporcjonalne i czas całkowania, co pozwala na dostosowanie jego działania do specyficznych wymagań systemu.
Regulator PD, czyli proporcjonalno-różniczkujący, nie jest w stanie zapewnić zerowego uchyb ustalonego. Jego działanie opiera się głównie na członie proporcjonalnym oraz różniczkującym, co oznacza, że reguluje on wyłącznie reakcję do zmiany w wartości regulowanej, ale nie eliminuje uchybu, gdy system osiągnie stan ustalony. Użytkownicy mogą błędnie myśleć, że regulator PD poradzi sobie z tym problemem, jednak w praktyce nie dostarcza on wystarczającej korekcji, by wyeliminować stały uchyb. Regulator dwustawny z kolei działa na zasadzie przełączania się między dwiema wartościami, co skutkuje dużymi oscylacjami i również nie jest w stanie utrzymać zerowego uchyb ustalonego. Taki regulator jest stosowany w prostych systemach, gdzie akceptowalne są większe wahania, jednak jego zastosowanie w bardziej wymagających aplikacjach jest ograniczone. Regulator trójstawny, choć bardziej zaawansowany niż dwustawny, również nie gwarantuje zerowego uchyb ustalonego, ponieważ jego działanie opiera się na trzech stanach, co może wprowadzać dodatkowe komplikacje w regulacji. Typowe błędy myślowe to nadmierne zaufanie do prostoty działania regulatorów PD i dwustawnych lub niewłaściwe rozumienie zasad ich funkcjonowania. W rzeczywistości, wybór odpowiedniego regulatora powinien być oparty na analizie wymagań systemu oraz oczekiwań dotyczących stabilności i precyzji regulacji.