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Regulación Automática. Ingeniería Técnica Industrial

Práctica 5 PID. Descripción y reglas heurísticas de Sintonización
1. Introducción
El objetivo de esta práctica es que el alumno sefamiliarice y profundice en el conocimiento de la estructura de control PID, profusamente usada en el mundo industrial. Para ello se empleara el software de simulación de sistemas dinámicos SIMULINK® asociadoal paquete de computación técnica MATLAB ®. La descripción de la práctica y los puntos a tratar en la misma se recogen en los siguientes apartados.

2. El sistema a controlar
Para comenzarabordaremos el problema del control de un sistema simple de primer orden con retardo, definido por la función de transferencia.
k e − sL 1 + τs donde k representa la ganancia estática del sistema, τ es suconstante de tiempo y L es el retardo del mismo. G( s ) =

Este tipo de sistemas, a pesar de su sencillez, modelan bastante bien una amplia clase de sistemas dinámicos que involucran generalmentefenómenos de transporte de materia como sucede en muchos procesos químicos, térmicos y muchos otros muy comunes en la industria de procesos. Comenzaremos viendo la respuesta de este sistema a lazo abiertoante una entrada en escalón, y para ello construiremos el siguiente sistema en SIMULINK

para un sistema con los siguiente parámetros: k = 2 , τ = 0.5 s y L=0.8 s. En la simulación observaremos larespuesta esperada, es decir la respuesta de un sistema de primer orden con un retardo de 0.8 segundos respecto a la entrada en escalón marcada.

3. Controlador PID
El controlador PID es unaestructura de control en la que la señal de control del proceso se expresa en función del error, e(t)=yref (t) - y(t), según la expresión estandar:

Práctica 5 (PID).doc

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Regulación Automática.Ingeniería Técnica Industrial

t  de(t )   e(t ) + ∫ K i e (τ ) dτ +K d  u (t ) = K p  dt   0 

donde K p , K i y K d corresponden respectivamente a las constantes Proporcional, Integral y...