Sintonia PID

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Reglas de sintonía de controladores PID

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  • Reglas de sintona de controladores PID

  • Reglas de Ziegler-Nichols para sintonizar controladores PIDLos controladores PID son ampliamente usados en los sistemas de control industrial. Se aplican a la mayora de los sistemas de control. Pero se aprecia ms su utilidad cuando el modelo de la planta a controlar no se conoce y los mtodos analticos no pueden ser empleados.El controlador PID recibe una seal de entrada (generalmente es el error ) y proporciona una salida (accin de control, )

  • Reglas de Ziegler-Nichols para sintonizar controladores PIDEntonces, la funcin de transferencia del controlador PID esFigura1. Control PID de una planta.

  • Reglas de Ziegler-Nichols para sintonizar controladores PIDReglas de Ziegler-Nichols para sintonizacin de controladores PIDZiegler y Nichols propusieron una serie de reglas para afinar controladores PID con base a una respuesta experimental. Definieron dos mtodos.Primer mtodo. Se obtiene experimentalmente la respuesta de la planta a una entrada escaln y si la respuesta no tiene oscilaciones y adems posee un retardo tal que se forma una ese, puede obtenerse los parmetros del controlador PID utilizando el primer mtodo. En la figura 2 se observa la respuesta en forma de s.

  • Reglas de Ziegler-Nichols para sintonizar controladores PIDEsta respuesta se caracteriza con el tiempo de atraso y la constante de tiempo . Y se puede aproximar por un sistema de primero orden con atraso de transporte.Figura 2. Curva experimental en forma de ese

  • Reglas de Ziegler-Nichols para sintonizar controladores PIDCon y , se obtienen los parmetros del controlador PID utilizando la tabla 1.Tipo de controladorTabla 1. Valores de sintonizacin, mtodo uno.

  • Reglas de Ziegler-Nichols para sintonizar controladores PIDSegundo mtodo. Se utiliza para sistemas que pueden tener oscilaciones sostenidas. Primero se eliminan los efectos de la parte integral y derivativa. Despus, utilizando solo la ganancia . , haga que el sistema tenga oscilaciones sostenidas. El valor de ganancia con que se logre esto se llama ganancia crtica . , que corresponde a un periodo crtico . Figura 3. Oscilacin sostenida.

  • Reglas de Ziegler-Nichols para sintonizar controladores PIDTipo de controladorCon los valores de y se calculan lo valores de los parmetros del controlador PID, utilizando la tabla 2..Tabla 2. Valores de sintonizacin, mtodo dos.

  • Reglas de Ziegler-Nichols para sintonizar controladores PIDEjemplo: Utilice las reglas de Ziegler-Nychols para encontrar los parmetros del controlador PID del siguiente sistema de controlFigura4. Control PID de una planta.Solucin:Como el sistema tiene un integrador, se usa el mtodo dos. Se cancela la parte integral=0 y derivativa=0 del controlador. Se obtiene la funcin de transferencia de lazo cerrado

  • Reglas de Ziegler-Nichols para sintonizar controladores PIDDe la ecuacin caracterstica se obtiene el valor de la ganancia que produce oscilaciones sostenidasEl valor de ganancia es la ganancia crticaMientras que el perodo crtico se obtiene de

  • Reglas de Ziegler-Nichols para sintonizar controladores PIDPor ltimo se calculan los parmetros del controlador PID:

  • Ejemplo de mtodo Ziegler-Nichols para ejemplo de controladores PIDcontrolador PID finalControl PID final de una planta.

  • Simulacin en MATLAB