Reglas de Ziegler

Reglas de Ziegler-Nichols para sintonizar controladores PID
Los controladores PID son ampliamente usados en los sistemas de control industrial.
Se aplican a la mayoría de los sistemas de control.Pero se aprecia más su utilidad cuando el modelo de la planta a controlar no se conoce y los métodos analíticos no pueden ser empleados.
El controlador PID recibe una señal de entrada (generalmente esel error ) y proporciona una salida (acción de control, ).



Entonces, la función de transferencia del controlador PID es:



El esquema habitual de uso del controlador PID es:




Ziegler yNichols propusieron una serie de reglas para afinar controladores PID con base a una respuesta experimental. Definieron dos métodos.
Método basado en la curva de reacción o Prueba del Proceso Escalón1.-Con el controlador en posición manual (es decir, el circuito abierto), se aplica al proceso un cambio escalón en la señal de salida del controlador. La magnitud del cambio debe ser lo suficientementegrande como para que se pueda medir el cambio consecuente en la señal de salida del transmisor, pero no tanto como para que las no linealidades del proceso ocasionen la distorsión de la respuesta.

2.-La respuesta de la señal de salida del transmisor se registra con graficador de papel continuo, o sistema de adquisición de señal digital. La graficación debe cubrir el período completo de la prueba,desde la introducción de la prueba escalón hasta que el sistema alcance un nuevo estado estacionario. La prueba puede durar entre unos cuantos minutos y varias horas, dependiendo de lascaracterísticas de respuesta del proceso.


Si se obtiene una curva S como la que se observa en la figura anterior, se puede caracterizar a los procesos como un sistema de primer orden más tiempo muerto:


Donde Krepresenta la ganancia estática del sistema, la variación de la salida del proceso VP obtenida en el transmisor entre la variación de la entrada causante de la variación.



Para hallar el valor de...