Temperatūros kontrolė yra būtina sąlyga iš esmės kiekvienai cheminei reakcijai, kuria žmonės domisi. Temperatūra turi įtakos reakcijos greičiui ir dažnai reakcijos užbaigtumui. Žmogaus kūnas turi biologinę temperatūros kontrolės sistemą, kuri palaiko siaurą kūno temperatūros diapazoną. Procesams, skirtiems įvairioms medžiagoms gaminti, taip pat reikalinga temperatūros kontrolė. Inžinierius gali pasirinkti tarp analoginio ir skaitmeninio temperatūros reguliatoriaus.
Kai kurie analoginiai namų termostatai susideda iš varinės juostelės spiralės. Juostelei plečiantis šiluma, spiralė plečiasi, judindama mechaninę svirtį. Atitinkamai reaguoja krosnis arba oro kondicionierius. Analoginiai valdikliai reaguoja tik į esamą aplinką.
Skaitmeninio temperatūros reguliatoriaus mikroprocesorius gauna skaitmeninę įvestį iš aplinkos ir manipuliuoja ja, kad būtų galima geriau valdyti. Jei sistema greitai įkaista, analoginė sistema reaguos tik tada, kai valdiklis pasieks norimą temperatūrą, vadinamą kontroline taške (SP). Šilumos šaltinis gali būti išjungtas, tačiau sistema viršys SP, nes ji sugeria energiją iš šiltų spinduliuojančių paviršių, supančių sistemą. Skaitmeninis temperatūros reguliatorius apskaičiuoja temperatūros kilimo greitį ir įjungia prietaisą reaguoti prieš pasiekiant SP. Valdytojas naudojo praeities duomenis, kad prognozuotų ir pakeistų būsimus rezultatus.
Yra daug algoritmų arba skaičiavimo schemų, kurias gali naudoti skaitmeninis temperatūros reguliatorius. Vienas iš labiausiai paplitusių yra proporcinis integralinis išvestinis arba PID valdiklis. Tam naudojami trys atskiri skaičiavimai pastoviai temperatūrai palaikyti.
Paklaida (e) yra skirtumas tarp tikrosios temperatūros (T) ir nustatytos temperatūros (SP). Proporcinis skaičiavimas pakeičia įvesties srautą į procesą, pagrįstą E dydžiu. Jei E yra 2, reikia įvesti dvigubai daugiau energijos nei E 1.
Proporcingas valdymas neleidžia sistemai viršyti SP, tačiau atsakas gali būti vangus. Integralinis metodas numato, kad ateities duomenų tendencijos išliks. Aukščiau pateiktame pavyzdyje, jei T padidėja E lygiu 2, o tada E lygiu 4, sistema gali numatyti, kad kitas E bus 8, taigi, užuot padvigubinusi atsakymą, ji gali tris kartus padidinti atsakymą ir nelaukti kito. matavimas.
Proporcingas ir integruotas (PI) valdiklis gali svyruoti aplink SP, šoktelėdamas tarp per šilto ir per šalto. Išvestinis valdymo metodas slopins virpesius. Skaičiuojant naudojamas E kitimo greitis.
PID valdiklis naudoja trijų skaičiavimų svertinį vidurkį, kad nustatytų, kokių veiksmų reikia imtis bet kuriuo metu. Šis skaitmeninis temperatūros reguliatorius yra labiausiai paplitęs ir efektyviausias, nes naudoja dabartinius, istorinius ir numatomus duomenis. Kitoms valdymo schemoms reikia informacijos apie sistemos pobūdį. Tokios žinios padidina valdiklio gebėjimą numatyti būsimą sistemos atsaką.