EL CONTROL PID

EL CONTROL PID

Alguna te ves te has preguntado, ¿como seria poder caminar, correr o bailar sin derramar el contenido liquido de un vaso? O ¿cómo sería jugar billar en un crucero?
Sin duda son preguntas cuya respuesta parece obvia pues suenan a imposibles, sin embargo, la tecnología moderna nos enseña que se pueden mantener el equilibrio hasta en las peores condiciones.

El controlador PID (Controlador Proporcional Integral Derivativo) es un mecanismo de control cuya función consiste en mantener la estabilidad de un sistema en base a un punto o valor especifico.

El algoritmo de control se basa en el cálculo constante de un valor de error, este valor es calculado comparando el valor deseado y el valor actual de nuestro sistema y en base a los datos obtenidos se hacen los ajustes necesarios para mantener el valor de error al mínimo.

Este mecanismo de control basa su funcionamiento en los 3 términos de los cuales se obtuvo su nombre:
La parte Proporcional. - se encarga de medir los valores actuales del error, por lo tanto esta parte del control no considera en su formula el tiempo y se define como el producto del valor constante que deseamos tener y la señal de error. Esta relación debe aproximarse a cero y su resultado determinara la posición del elemento que estemos controlando.

Por ejemplo, si gráficamente el error es grande y positivo, la salida del control proporcional será de igual manera, grande y positiva.
La parte Integral. - el control integral se encarga de regular los errores provocados por perturbaciones exteriores que no pueden ser corregidas por el control proporcional.

Como su nombre lo dice, esta parte del control se encarga de sumar o integrar el error y por lo tanto se toma en cuenta la variable del tiempo. El resultado de esta integración tiene como propósito establecer la respuesta de nuestro sistema a las desviaciones.

Por ejemplo, si la actual salida del control no es suficiente para regular el error en el sistema, la salida del control integral se encarga de que se aplique una corrección mayor en respuesta.
La parte Diferencial. - La función del control diferencial es mantener el error al mínimo corrigiéndolo proporcionalmente con la misma velocidad que se produce; de esta manera evita que el error se incremente. Esta parte del control es la que menos acción tiene pues se puede decir que busca la tendencia o predicción del error basándose en su tasa de cambio.

La suma final de las 3 partes del control busca lograr una corrección eficaz y en un tiempo mínimo, por esta razón el control PID es un mecanismo de retroalimentación. Todo sistema de control PID está compuesto por 3 partes:

1. Un sensor, que determine el estado del sistema.
2. Un controlador, que genere la señal que gobierna al actuador.
3. Un actuador, que modifique al sistema de manera controlada.

Las aplicaciones de los controladores PID son muy variadas podemos usarlos para controlar la posición, potencia, velocidad, temperatura y presión por mencionar algunas variables y es por esto que tienen una amplia aplicación en la industria.
El algoritmo de control PID puede ser tan simple como lo muestra el siguiente ejemplo:

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