16 Art2 DISENODECONTROLADORESPPIPID

INVESTIGACIÓN

DISEÑO DE CONTROLADORES P, PI Y PID PARA EL
COMPORTAMIENTO DINÁMICO DE UN SERVO-SISTEMA
HIDRÁULICO, BASADO EN DESARROLLO EXPERIMENTAL
MARÍA ELENA ANAYA PÉREZ*, VÍCTOR HUGO BENÍTEZ BALTAZAR,
JESÚS HORACIO PACHECO RAMÍREZ, FÉLIX MONTAÑO VALLE
RESUMEN

Este artículo presenta el diseño de controladores Proporcional
(P), Proporcional Integral (PI) y Proporcional Integral Derivativo(PID), utilizando modelado matemático, simulación e
implementación electrónica del comportamiento dinámico de
un servo-sistema hidráulico, a través de la aplicación de la técnica
de sintonización de Ziegler – Nichols basada en una metodología
experimental para distintos puntos de operación. En la parte
experimental de este trabajo son usados instrumentos de medición
como data logger; la simulación delsistema se lleva a cabo en
la plataforma de Matlab®. Además, el software ADAMView® es
utilizado en el diseño de tres tipos de controladores: P, PI y PID,
aplicados a diferentes puntos de operación de la planta.
Palabras-clave: Controladores industriales, Técnicas de
sintonización, Prototipos educativos.

ABSTRACT
This article describes the design of Proportional (P), Proportional
Integral (PI)and Proportional Integral Derivative (PID) controllers,
using mathematical modeling, simulation and electronic
implementation of the dynamic behavior of a servo-hydraulic system,
through the application of Ziegler – Nichols’ tuning technique based
on an experimental methodology for different operating points.
During the experimental section of this work, measuring instruments
are used as datalogger; system simulation is performed in Matlab®
platform. Additionally, the ADAMView® software is used in the design
of three types of controllers: P, PI and PID, applied to different parts of
plant operation.
Keywords: Industrial controllers, Tuning techniques, Educational
prototypes.

M.C. MARÍA ELENA ANAYA PÉREZ
Departamento de Ingeniería Industrial
Universidad de Sonora/ Universidad PopularAutónoma del Edo. de Puebla
Correo: meanaya@industrial.uson.mx
DR. VICTOR HUGO BENITEZ BALTAZAR
Departamento de Ingeniería Industrial,
Universidad de Sonora
Correo: vbenitez@industrial.uson.mx
*Autor para correspondencia: María Elena Anaya Pérez
Correo electrónico: meanaya@industrial.uson.mx
Recibido: 09 de marzo de 2014
Aceptado: 02 de junio de 2014
ISSN: 2007-4530

M.C.JESÚS HORACIO PACHECO RAMIREZDepartamento de Ingeniería Industrial
Universidad de Sonora/Universidad de Arizona
Correo: jpacheco@industrial.uson.mx
M.C. FÉLIX MONTAÑO VALLE
Departamento de Ingeniería Industrial,
Universidad de Sonora
Correo: felixm@industrial.uson.mx

EPISTEMUS: www.epistemus.uson.mx

13

INTRODUCCIÓN
Existe una gran variedad de aplicaciones de sistemas
de control en plantas de procesos industriales tales comopetroleras, gaseras, químicas, farmacéuticas, alimentos
y bebidas, agua, pulpa y papel, red de energía, minería,
metales, etcétera. La importancia de las aplicaciones
en el mundo real de los conceptos fundamentales de
control es un tema clave para el ingeniero que desea
especializarse en el área de control de procesos, siendo
ésta una oportunidad en el ámbito industrial tanto
en la implementacióndirecta para el caso de plantas
industriales en funcionamiento, como en la investigación
para su diseño, desarrollo y modificación en equipos
experimentales y control de sistemas interrelacionados y
complejos (1). En (2) se presenta un caso de aplicación de
diseño de un controlador PID para un sistema hidráulico
industrial, en el que se hace énfasis en el uso amplio de
este tipo de sistemas en laindustria. También se puede
revisar en la literatura la experiencia del Departamento
de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad
de Sevilla (3), el cual desarrolló un trabajo sobre la
implementación práctica de un controlador PID utilizando
ajuste empírico de acuerdo a la técnica de ZieglerNichols y proporcionando información sobre las ventajas
y desventajas de este tipo de...