Control PID

CONTROL PID.

En la figura 1 se muestra el esquema básico del Control PID.

Figura 1. Control PID.

El control PID combina tres acciones:

·         Proporcional (P)

·         Integral (I)

·         Derivativo (D)

A continuación se presenta la fórmula 1  para el controlador PID continuo.

Fórmula 1. Fórmula para el controlador PID.

En la figura 2 se muestra la gráfica de las acciones del control PID.

Figura 2. Gráfica de las acciones del control PID.

Este tipo de control es suficiente para muchos problemas de Control. Más del 95% de los lazos de control utilizan el PID, este tipo de control tiene algunas funciones importantes las cuales son:

·         Utiliza la realimentación para rechazar las perturbaciones.

·         Elimina el error estacionario con la acción integral.

·         Puede anticiparse debido a la acción derivativa.

A continuación se dará una breve descripción de los parámetros que integran el control PID.

La ganancia proporcional (Kp).

Es la constante de proporcionalidad en la acción de control proporcional.

Una Kp pequeña implica una acción proporcional pequeña, por el contrario una Kp grande implica una acción proporcional grande.

La acción proporcional produce una señal de control proporcional a la señal de error.

Sus principales características son:

·         Simple.

·         Fácil de sintonizar (un solo parámetro).

·         Puede reducir, pero no eliminar, el error en estado estacionario.

Constante de tiempo integral (Ti).

El tiempo requerido para que la acción integral contribuya a la salida del controlador en una cantidad igual a la acción proporcional.

Una Ti pequeña implica una acción integral grande por el contrario una Ti grande implica una acción integral pequeña.

La acción integral proporciona una corrección para compensar las perturbaciones y mantener la variable controlada en el punto de consigna.

Sus principales características son:

·         Elimina errores estacionarios.

·         Más del 90% de los lazos de control utilizan la acción integral.

·         Puede inestabilizar al sistema si Ti, disminuye mucho.

Constante de tiempo derivativa (Td).

El tiempo requerido para que la acción proporcional contribuya a la salida del control en una cantidad igual a la acción derivativa.

Una Td pequeña implica una acción derivativa pequeña en cambio una Td grande implica una acción derivativa grande.

La acción derivativa anticipa el efecto de la acción proporcional para estabilizar más rápidamente la variable controlada después de cualquier perturbación.

En la tabla 1 se muestran las reglas heurísticas de ajuste.

Tabla 1. Reglas Heurísticas.