Algoritmo de Control PID

EL ABC DE LA AUTOMATIZACION
ALGORITMO DE CONTROL PID; por Aldo Amadori
Introducción
El Control automático desempeña un papel importante en los procesos de
manufactura, industriales, navales, aeroespaciales, robótica, económicos,
biológicos, etc. Los tipos de control empleados para estos procesos serán
descritos a continuación, sin embargo es necesario indicar algunos términos que
sonempleados en todo sistema de automatizado.
Señal de salida: es la variable que se desea controlar (posición, velocidad,
presión, temperatura, etc.). También se denomina variable controlada. PROCESS
VARIABLE.
Señal de Referencia: Es el valor que se desea que alcance la señal de salida. SET
POINT.
Error: es la diferencia entre la señal de referencia y la señal de salida real.
Señal de control: esla señal que produce el controlador para modificar la variable
controlada de tal forma que se disminuya, o elimine, el error. OUTPUT.
Señal análoga: es una señal continua en el tiempo.
Señal digital: es una señal que solo toma valores de 1 y 0.
Planta: Es el elemento físico que se desea controlar. Planta puede ser: un motor,
un horno, un sistema de disparo, un sistema de navegación, un tanquede
combustible, etc.
Proceso: operación que conduce a un resultado determinado.
Sistema: consiste en un conjunto de elementos que actúan coordinadamente para
realizar un objetivo determinado.
Perturbación: es una señal que tiende a afectar la salida del sistema, desviándola
del valor deseado.
Sensor: es un dispositivo que convierte el valor de una magnitud física (presión,
flujo,temperatura, etc.) es una señal eléctrica codificada ya sea en forma
analógica o digital. También es llamado transductor. Los sensores, o
transductores, analógicos envían, por lo regular, señales normalizadas de 0 -5
volts, 0-10 volts o 4-20mA.

Sistema de control de lazo cerrado: es aquel en el cual continuamente se está
monitoreando la señal de salida para compararla con la señal de referencia ycalcular la señal de error, la cual a su vez es aplicada al controlador para generar
la señal de control y tratar de llevar la señal de salida al valor deseado. También
es llamado control realimentado.
Sistema de control de lazo abierto: es estos sistemas de control la señal de salida
no es monitoreada para generar una señal de control.
El control automático nace de la consideración delprincipio de realimentación el
cual es bastante simple y muy poderoso. A lo largo de su historia, ha tenido una
fuerte influencia en la evolución de la tecnología. Las aplicaciones del principio de
realimentación han tenido éxito en los campos del control, comunicaciones e
instrumentación. Para entender el concepto, asuma que el proceso es tal que
cuando el valor de la variable manipulada seincrementa, entonces se incrementan
los valores de las variables del proceso. Bajo este concepto simple, el principio de
realimentación puede ser expresado como sigue:
Incrementar la variable manipulada cuando la variable del proceso sea más
pequeña que la referencia y disminuirla cuando ésta sea más grande .
Control Proporcional.
La respuesta proporcional es la base de los tres modos decontrol, si los otros dos,
control integral y control derivativo están presentes, éstos son sumados a la
respuesta proporcional. “Proporcional” significa que el cambio presente en la
salida del controlador es algún múltiplo del porcentaje del cambio en la
medición.
Este múltiplo es llamado “ganancia” del controlador. Para algunos controladores,
la acción proporcional es ajustada por medio de talajuste de ganancia, mient ras
que para otros se usa una “banda proporcional”. Ambos tienen los mismos
propósitos y efectos.

La figura muestra la respuesta
de un controlador proporcional
por medio de un indicador de
entrada/salida pivotando en
una de estas posiciones. Con
el pívot en el centro entre la
entrada y la salida dentro del
gráfico, un cambio del 100% en
la medición es...