Control pid en horno

Horno con control PID
B.C. Alan Rafael. C.C. Leopoldo Antonio. O.R. Juan Luis.
Universidad Politécnica de Aguascalientes

Abstrac- This document reports how to make an oven with temperature control by a PID controller, which explains the procedure step by step.
Keywords- PID, microcontrolador, cristal, planta, proporcional, pwm.

objeto físico que se va a controlar tal como un horno.Sistema de control realimentado es aquel sistema que mantiene una relación prescrita con la salida y la entrada de referencia, comparándolas y usando la diferencia como medio de control, dividiéndose en sistemas de control cerrados y abiertos. Un sistema control en lazo cerrado, es un sistema realimentado donde se alimenta al controlador de la señal de error, que es la diferencia de la señal de entraday salida a fin de reducir el error y llevar al sistema a un valor conveniente. El sistema de control de lazo abierto es un sistema donde las salidas no afectan la acción de control, es decir no mide la salida ni se retroalimenta. Controladores. Control proporcional. En un controlador proporcional la salida es directamente proporcional a su entrada, la entrada es la señal de error. Donde Kp es laganancia proporcional; la salida del controlador solo depende del error en el instante en el que se considera donde la función de transferencia: ( )

INTRODUCCIÓN
Un controlador es un sistema de lazo cerrado que tiene como entrada la señal de error y produce una salida que se convierte en la entrada del elemento correctivo. La relación entre la salida y la entrada con frecuencia se denomina‘ley de control’. En algunos sistemas es necesario mejorar el desempeño del controlador, lo cual se logra al introducir en el sistema de control elementos adicionales denominados compensadores; a esta acción se le llama compensación.

OBJETIVO
Lograr la implementación de un control PID para una planta de primer orden, Logrando el control de la temperatura en un horno que consta de una fuente decalor (variable manipulada) y un sensor (variable controlada).

MARCO TEORICO
Variable controlada. La variable controlada es la cantidad o condición que se mide y se controla en este caso sería la temperatura que se desea obtener, es decir la salida del sistema. Variable manipulada. Es la variable que se aplica para corregir o compensar una desviación de un valor medio a partir de un valor deseado(set point), la variable manipulada será el PWM del microcontrolador para que ajuste la temperatura del horno de acuerdo a un valor de referencia. Planta. Una planta es una parte del equipo, tal vez un conjunto de las partes de una máquina que funcionan en conjunto, es decir cualquier

Fig. 1. Control proporcional

Fig. 5. Diagrama a bloques del control integral. Una ventaja del controlintegral es que la introducción de un término s en el denominador incrementa el tipo del sistema en 1. Fig. 2. Sistema de control proporcional Control derivativo. Con la forma derivativa del controlador es proporcional a la razón de cambio del error, es decir:

Fig. 3. Diagrama a bloques del control proporcional Debido a que la salida es proporcional a la entrada, si la entrada es un error en formade escalón la salida será en forma de escalón. Control integral. Con el control integral la salida del controlador es proporcional a la integral del error con el tiempo, es decir: ∫ La integral entre o y t, es de hecho el área bajo la gráfica del error entre o y t.

En la figura siguiente se muestra la acción del control derivativo con un error de entrada tipo rampa, tan pronto como la señal delerror inicia puede haber una salida de controlador muy grande, puesto que esta es proporcional a la razón de cambio de la señal del error y no a su valor.

Fig. 6. Control derivativo.

Fig. 4. Control integral.

Fig. 7. Diagrama a bloques del control derivativo.

Por lo tanto el control derivativo en sistema de lazo cerrado la función de transferencia quedara de la siguiente manera....