Tutorial PAZ RMZ 13

Tutorial: Algoritmo didáctico para la Asignación Implícita de
Polos mediante la Especificación de Características
Temporales deseadas para Controladores PI Industriales.
Marco A. Paz, Tania A. Ramírez-delReal, Suselle C. Garibo, José L. Gallegos.
Universidad Politécnica de Aguascalientes, Secretaría Académica, Calle Paseo San Gerardo #207, Fracc.
San Gerardo, C.P. 20342. Aguascalientes, México(e-mail: marco.paz@upa.edu.mx).
Resumen
El objetivo del trabajo reportado es el desarrollo de un algoritmo para el diseño de controladores PI con un
enfoque didáctico. El presente trabajo propone un enfoque unificado que guíe al estudiante paso a paso
durante el proceso de diseño e implementación de un controlador de esta clase. Si bien, el uso del control
PID en la industria está ampliamenteextendido, lo cierto es que el proceso de sintonización de las
ganancias de este tipo de controladores en el entorno industrial es empírico en la mayoría de las ocasiones.
Este artículo vincula de forma natural al diseño del controlador basado en una respuesta temporal deseada
con el proceso de asignación de polos, lo cual permite al estudiante diseñar controladores que son
fácilmente trasladables aplataformas industriales de control y en lo particular a controladores lógicos
programables (PLC, por sus siglas en inglés). Al aplicar el algoritmo, los estudiantes podrán constatar como
un diseño analítico puede tener éxito en la implementación práctica, lo cual permitiría en principio desarrollar
mayor confianza en el diseño determinístico y realizar conexiones metacognitivas entre lo abstracto ylo real.
Palabras clave: Control PID, Asignación de Polos, PLC, Control de Procesos, Control digital, enseñanza
ingeniería de control.

Tutorial: Didactic algorithm for the Implicit Pole Assignment by
specifying desired time characteristics for Industrial PI
Controllers
Abstract
The aim of the work reported is the development of an algorithm for designing PI controllers with a didactic
approach.This paper proposes a unified approach to guide the student step by step through the process of
design and implementation of a controller in this class. Although PID control use in the industry is
widespread, the fact is that the process of tuning the gains of these controllers in the industrial environment
is empirical in most occasions. This article links naturally to controller design based on adesired time
response with pole assignment process, which allows students to design controllers that are easily
transferable to industrial control platforms and in particular programmable logic controllers (PLC , for its
acronym in English). In applying the algorithm, students can observe how analytical design can succeed in
the practical implementation, which would in principle to developgreater confidence in the design
deterministic and metacognitive connections between the abstract and the real.
Keywords: PID Control, Pole Assignment, PLC, Process Control, Digital control.

INTRODUCCIÓN
El control PID cumplió recientemente siete décadas de uso ininterrumpido en la industria del proceso,
tiempo en el cual ha consolidado una presencia dominante frente a otras estrategias de control,pues más
del 90% de los lazos de control instalados alrededor del mundo emplean este tipo de controladores (Aström
y Hagglund, 1995; Ender, 1993). En la industria del proceso, los lazos de control son sintonizados en su
gran mayoría de forma empírica, y en menor grado con métodos heurísticos bien conocidos, como lo son los
métodos de sintonización de Ziegler-Nichols (lazo abierto y lazo cerrado).Usando las reglas de
sintonización de Ziegler y Nichols puede llegar a obtenerse un desempeño aceptable del lazo de control
para cierta clase de procesos. Más allá de la confiabilidad de la técnica de sintonización existen algunos
problemas con el uso de los controladores PID, entre los que pueden mencionarse que una gran cantidad
de controladores no son sintonizados expresamente por el usuario...