PID

 

PID 
INTRODUCCION 
 
El  control  automático  desempeña  un  papel  importante  en  los procesos de manufactura, 
industriales,  robótica  ,  económicos  ,  biológicos,  etc.  Es  decir  el   control   automático  va 
prácticamente  ligado  a  todas  las  ramas  de  la  ingeniería  (eléctrica,  electrónica, 
mecánica,  sistemas,  industrial,  química,  etc)  ;  por  ese  motivo  analizáremos el 
controlador  más  usado  en  los  procesos  industriales  ,  el  cual  es  el  controlador 
proporcional derivativo (PID) 
Para continuar con el tema  se definirán ciertos conceptos 
Señal  de   salida​
:  es  la  variable  que  se  desea  controlar  (posición  velocidad,  presión  , 
temperatura, etc.) también conocida como ​
variable controlada 
Señal de referencia: ​es el valor que se desea que alcance la señal de salida. 
Error: ​
es la diferencia entre la señal de referencia y la señal de salida real. 
Señal  de   control:  ​
es  la  señal  que  produce  el  controlador  para  modificar   la  variable 
controlada de tal forma que se disminuya, o elimine, el error. 
Señal análoga: ​
es una señal continua en el tiempo. 
Señal  digital:  ​
es  una  señal  que  solo  toma  valores  de 1 y 0. El  PC solo envía y/o recibe 
señales digitales. 
Proceso: ​
operación que conduce a un resultado determinado. 
Sistema:   ​
consiste  en  un  conjunto  de  elementos   que  actúan  coordinadamente   para  
realizar un objetivo determinado. 
Sistema   de  control  en  lazo   cerrado:  ​
es  aquel  en  el  cual  continuamente  se  está 
monitoreando  la  señal  de  salida para compararla con la señal de referencia y calcular 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  en  lazo  abierto:  en estos sistemas de control la señal  de salida no 
es monitoreada para generar una señal de control. 
 
  
Controlador PID 
 
 
 

 
 
 
 
Un  controlador  PID  es  un  mecanismo  de  control  por  realimentación  que  se  utiliza en 
sistemas  de  control  industriales.  Un  controlador  PID  corrige  el  error  entre   un  valor 
medido  y  el  valor  que  se  quiere  obtener  calculándolo  y  luego  sacando  una  acción 
correctora  que  puede  ajustar  al  proceso  acorde.  El  algoritmo  de cálculo  del  control  PID 
se da en tres parámetros distintos: el proporcional, el integral, y el derivativo.  
 
Proporcional 

 
Ilustración 2.­ grafica de las función de transferencias del c. proporcional 
La  parte  proporcional  consiste  en  el  producto  entre  la  señal  de  error  y  la  constante 
proporcional  como  para  que  hagan  que  el  error  en  estado  estacionario  sea  casi nulo, 
pero  en  la  mayoría de  los  casos,  estos  valores  solo  serán  óptimos  en  una determinada 
porción  del  rango total de control, siendo distintos los valores óptimos para cada porción 
del  rango.   Sin  embargo,  existe  también  un  valor  límite  en  la   constante  proporcional  a 
partir  del  cual,  en algunos  casos,  el  sistema alcanza  valores superiores a los deseados. 
Este fenómeno  se  llama  sobreoscilación  y,  por  razones   de  seguridad,  no  debe 
sobrepasar  el  30%,  aunque  es  conveniente  que  la  parte  proporcional  ni  siquiera 
produzca  sobreoscilación.  Hay  una  relación  lineal  continua  entre  el  valor de  la  variable 
controlada  y   la  posición  del  elemento  final  de  control  (la  válvula  se  mueve  al  mismo valor por unidad de desviación).  
La fórmula del proporcional está dada por:     ​
Psal=Kp e(t)  
P  ​
constante  de  ​
proporcionalidad​
:  se  puede  ajustar  como  el  valor  de   la  ganancia  del 
controlador o el porcentaje de banda proporcional 
 
Integral 
 

 
Ilustración 3.­ grafica de la función de transferencia del c. intregral 
El  modo  de  control Integral tiene  como  propósito  disminuir...