Regulator PID (proporcjonalno‑całkująco‑różniczkujący) rozpoznaje się po tym, że sygnał uchybu (wejście regulatora) jest przetwarzany trzema równoległymi członami, a ich wyniki są następnie sumowane. Na przedstawionym schemacie widać dokładnie taki układ: rozgałęzienie na trzy tory, węzeł sumacyjny oznaczony znakami "+" oraz blok wzmocnienia Kp na wyjściu.
Znaczenie poszczególnych torów można odczytać z typowych charakterystyk czasowych (odpowiedzi na skok):
- Człon I (całkujący) daje odpowiedź narastającą liniowo w czasie (rampa). Dlatego blok z wykresem prostej rosnącej oznacza całkowanie.
- Człon P (proporcjonalny) to tor bezpośredni: sygnał na wyjściu jest proporcjonalny do uchybu "tu i teraz", bez dodatkowej dynamiki. Na schemacie odpowiada temu prosta linia prowadząca do sumatora.
- Człon D (różniczkujący) reaguje na szybkość zmian sygnału, co w odpowiedzi na skok często przedstawia się jako impuls lub przebieg szybko zanikający. Blok z krzywą malejącą wykładniczo jest typowym symbolem toru różniczkującego w ujęciu dydaktycznym.
Skoro na rysunku występują wszystkie trzy człony i są one zsumowane, to układ jest regulatorem PID.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?
- PD byłby poprawny tylko wtedy, gdyby brakowało toru całkującego (I) – tu jednak jest obecny tor z rampą.
- PI byłby poprawny tylko wtedy, gdyby brakowało toru różniczkującego (D) – tu jednak jest obecny tor z zanikiem wykładniczym.
- I oznaczałby wyłącznie całkowanie, bez toru proporcjonalnego i różniczkującego – schemat pokazuje trzy tory, więc to nie jest sam człon I.
W praktyce (np. w napędach i sterownikach spotykanych w mechatronice) wybór P/PI/PD/PID wynika z kompromisu między szybkością reakcji, uchybem ustalonym i odpornością na oscylacje. Na egzaminie najczęściej wystarczy umieć rozpoznać, które człony są obecne i czy są sumowane równolegle.
