Metodos De Sintonización

Introducción

Cuando hablamos de sintonización de controladores Proporcional-Integral-Derivativo o simplemente controladores PID, nos referimos a la determinación del ajuste de sus parámetros (K_c,T_i,T_d) con el propósito de lograr un comportamiento aceptable del sistema de control y satisfaciendo algún criterio o especificaciones definidas.

Lo primero que debe hacerse para realizar la sintonización del controlador es definirse la dinámica del proceso para así determinar los parámetros del controlador utilizando el método de sintonización de nuestra elección.

Existen diversos métodos para ajustar los parámetros de controladores PID, pero todos caen dentro de dos tipos:

Métodos en Lazo Cerrado: la información de las características del lazo se obtienen a partir de un test realizado en lazo cerrado, usualmente con un consolador con acción proporcional pura.

Métodos en Lazo Abierto: la características estáticas y dinámicas de la planta (Elemento Final de Control + Proceso + Transmisor) se obtienen de un ensayo en lazo abierto, generalmente la respuesta a un escalón (Curva de Respuesta).

Método de Ziegler y Nichols en Lazo Cerrado o de la Oscilaciones sostenidas.

Recordando un poco este método, consiste en obtener la respuesta de la señal medida a una perturbación (por ejemplo un pulso en el set point) con controlador proporcional.

Se observa la respuesta y si es amortiguada, se incrementa la ganancia hasta lograr Oscilaciones Sostenidas (oscilación con amplitud constante).

Los valores recomendados de sintonización son:

Método de Tyreus y Luyben en Lazo Cerrado.

Éste método al igual que el de Ziegler y Nichols en Lazo Cerrado o de la Oscilaciones sostenidas evalúa los parámetros del controlador a partir de la Ganancia Última K_cuy el Período Último”τ_u. Propone ajustes más relajados que el de Ziegler y Nichols y se aplica fundamentalmente a plantas que poseen un integrador. Los valores recomendados de sintonización son:

Método de Ziegler y Nichols en Lazo Abierto o de la Curva de Respuesta

Fue el primer procedimiento sistematizado para el cálculo de los parámetros de un controlador PID. El criterio de desempeño que seleccionaron fue el de un decaimiento de 1/4, o sea que el error decae en la cuarta parte de un periodo de oscilación.

Las ecuaciones fueron determinadas de forma empírica a partir de pruebas realizadas en el laboratorio con diferentes procesos para un funcionamiento del lazo de control como regulador con un controlador PID-Ideal.

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