Le régulateur de modèle est utilisé lorsqu'il y a des retards purs significatifs en relation avec la constante de temps du processus, un cas qui ne peut être traité de façon satisfaisante par une régulation PID classique. Le régulateur de modèle est également utile pour réguler un processus non linéaire.

Le modèle est du premier ordre + retard. Cependant, ce régulateur peut traiter tout processus stable ou apériodique, quel que soit son ordre. Les paramètres à donner sont :

L'installation du régulateur de modèle est similaire à l'installation d'un régulateur PID. Le réglage des paramètres KP, TI et TD du PID étant remplacé par le réglage du gain, de la constante de temps, du retard pur du modèle du processus et du rapport des constantes de temps en boucle ouverte et en boucle fermée.

Le régulateur de modèle dispose des mêmes entrées/sorties qu'un PID (PV, RSP, FF, OUTP). Il dispose également de l'entrée facultative RCPY (entrée externe du modèle), qui permet d'entrer l'entrée réelle du processus (par exemple, le débit mesuré sur la sortie d'une vanne).

Les fonctionnalités autres que le calcul de la commande sont identiques à celles du PID :

Dans le processus utilisé par le régulateur, le retard est :

Ces deux cas sont traités grâce à un registre (tampon) de taille qui peut être paramétré. Selon la taille du registre, il sera possible d'échantillonner toutes les périodes d'échantillonnage, une période sur deux ou une période sur trois etc.

Il est possible d'augmenter ou de diminuer le retard T_DELAY an cours de l'exécution du programme. Le nouveau retard est appliqué instantanément, tant qu'il est compatible avec la taille du registre. La période d'échantillonnage du retard ne change pas.

Si la valeur du retard T_DELAY devient trop importante par rapport à la taille du registre, il devient impossible d'enregistrer suffisamment de valeurs d'entrées pour atteindre le retard nécessaire, si l'échantillonnage est réalisé dans le même période. La période d'échantillonnage du retard est donc recalculée et la sortie n'est valide qu'après un temps égal au nouveau retard. Pour éviter ce problème, il est conseillé de définir la taille du registre en tenant compte des possibles augmentations du retard T_DELAY.

Si le retard diminue par défaut, l'échantillonnage ne change pas. Il est tout de même possible de commander un nouveau calcul de l'échantillonnage si nécessaire.

Dans le cas d'une modification dynamique du temps de la tâche ou de la période d'échantillonnage, la sortie n'est valide qu'après un temps égal au nouveau retard.

Toutes les modifications dynamiques du retard T_DELAY entre 0 s et 30 s sont immédiatement prises en compte sans changement de l'échantillonnage du registre.