Pid Desarrollo
Páginas: 11 (2622 palabras)
Publicado: 10 de septiembre de 2011
Universidad Autónoma de San Luis Potosí
Facultad de Ciencias
Control PID
Integrantes:
xxxx
Fecha
25 mayo de 2010
Contenido
1.- OBJETIVO 3
2.- INTRODUCCION 3
3.- DESARROLLO 8
Métodos de Sintonización 16
4.- CONCLUSIONES 24
5.- BIBLIOGRAFIA 24
1.- OBJETIVO
Elaborar un sistema de control PID, para el control de temperatura de una caja, mediante eluso del sensor lm35 y un ventilador de 12V, para la regulación de la temperatura a una referencia que puede ser ajustable.
2.- INTRODUCCION
El controlador PID (Proporcional, Integral y Derivativo) es un controlador realimentado cuyo propósito es hacer que el error en estado estacionario, es decir la diferencia entre la señal de referencia y la señal de salida del sistema, sea cero demanera asintótica en el tiempo.
Lo que se obtiene mediante el uso de una etapa integral, además de manejar una etapa derivativa la cual tiene un efecto predictivo sobre la salida del proceso.
Este tipo de controladores son excelentes para resolver el problema de control en muchas aplicaciones en la industria, sobre todo en procesos de dinámicas de primer y segundo grado, siendo losrequerimientos de desempeño limitados generalmente a especificaciones tales como: el comportamiento del error en estado estacionario y una rápida respuesta a cambios de la señal de referencia.
Los controladores PID son generalmente usados en el nivel de control más bajo, por debajo de algunos dispositivos de mediano nivel como PLCs, supervisores, y sistemas de monitoreo. Sin embargo, representan un sistemade control básico y efectivo.
La estructura de el controlador PID se basa en tres etapas, una etapa derivativa una etapa integral y una etapa de control proporcional, y la retroalimentación.
Las cuales se constituyen de la siguiente manera:
ETAPA PROPORCIONAL
Para un controlador cuyo sistema de control es únicamente la acción proporcional la ecuación queda de la siguiente manera:Donde ub es una señal de polarización o un reset. Cuando el error de control e es cero, la variable de control toma el valor u(t) = ub . La polarización ub a menudo se la fija en , pero ciertas veces puede ser ajustada manualmente de forma que el error de control en estado estacionario sea cero en una referencia dada.
ETAPA DERIVATIVA
Cuyo propósito es mejorar la estabilidad de lazo cerrado.El mecanismo de inestabilidad se puede describir de la siguiente manera; Debido a la dinámica del proceso, pasa algún tiempo antes de que la variable de control actúe sobre la salida del proceso.
Debido a esto el sistema de control tarda en corregir el error. La acción de un controlador con acción proporcional y derivativa puede ser interpretada como si el control proporcional fuese hecho parapredecir la salida del proceso.
La predicción se hace por la extrapolación del error de control en la dirección de la tangente a su curva respectiva.
Un controlador que es solo Pd esta dado por la siguiente ecuación
Donde k es la ganancia proporcional y Td es una constante denominada tiempo derivativo siendo ambas ajustables
Mostrando cómo se afecta la respuesta del controlador a unescalón con diversos valores de Td teniendo una Kp=3 y una función de transferencia de:
Para valores de td=[.1, 0.7, 1, 7]
.1 en azul
0.7 en verde
1 en rojo
7 en cian
3.-
ETAPA INTEGRAL
La función principal de la acción integral es asegurar que la salida del proceso concuerde con la referencia en estado estacionario. Con el controlador proporcional, normalmente existiría unerror en estado estacionario. Con la acción integral, un pequeño error positivo siempre producirá un incremento en la señal de control y, un error negativo siempre dará una señal decreciente sin importar cuán pequeño sea el error.
Siendo la función de transferencia de un control PI la siguiente:
Donde en donde Kp es la ganancia proporcional y Ti se denomina tiempo integral el cual ajusta la...
Facultad de Ciencias
Control PID
Integrantes:
xxxx
Fecha
25 mayo de 2010
Contenido
1.- OBJETIVO 3
2.- INTRODUCCION 3
3.- DESARROLLO 8
Métodos de Sintonización 16
4.- CONCLUSIONES 24
5.- BIBLIOGRAFIA 24
1.- OBJETIVO
Elaborar un sistema de control PID, para el control de temperatura de una caja, mediante eluso del sensor lm35 y un ventilador de 12V, para la regulación de la temperatura a una referencia que puede ser ajustable.
2.- INTRODUCCION
El controlador PID (Proporcional, Integral y Derivativo) es un controlador realimentado cuyo propósito es hacer que el error en estado estacionario, es decir la diferencia entre la señal de referencia y la señal de salida del sistema, sea cero demanera asintótica en el tiempo.
Lo que se obtiene mediante el uso de una etapa integral, además de manejar una etapa derivativa la cual tiene un efecto predictivo sobre la salida del proceso.
Este tipo de controladores son excelentes para resolver el problema de control en muchas aplicaciones en la industria, sobre todo en procesos de dinámicas de primer y segundo grado, siendo losrequerimientos de desempeño limitados generalmente a especificaciones tales como: el comportamiento del error en estado estacionario y una rápida respuesta a cambios de la señal de referencia.
Los controladores PID son generalmente usados en el nivel de control más bajo, por debajo de algunos dispositivos de mediano nivel como PLCs, supervisores, y sistemas de monitoreo. Sin embargo, representan un sistemade control básico y efectivo.
La estructura de el controlador PID se basa en tres etapas, una etapa derivativa una etapa integral y una etapa de control proporcional, y la retroalimentación.
Las cuales se constituyen de la siguiente manera:
ETAPA PROPORCIONAL
Para un controlador cuyo sistema de control es únicamente la acción proporcional la ecuación queda de la siguiente manera:Donde ub es una señal de polarización o un reset. Cuando el error de control e es cero, la variable de control toma el valor u(t) = ub . La polarización ub a menudo se la fija en , pero ciertas veces puede ser ajustada manualmente de forma que el error de control en estado estacionario sea cero en una referencia dada.
ETAPA DERIVATIVA
Cuyo propósito es mejorar la estabilidad de lazo cerrado.El mecanismo de inestabilidad se puede describir de la siguiente manera; Debido a la dinámica del proceso, pasa algún tiempo antes de que la variable de control actúe sobre la salida del proceso.
Debido a esto el sistema de control tarda en corregir el error. La acción de un controlador con acción proporcional y derivativa puede ser interpretada como si el control proporcional fuese hecho parapredecir la salida del proceso.
La predicción se hace por la extrapolación del error de control en la dirección de la tangente a su curva respectiva.
Un controlador que es solo Pd esta dado por la siguiente ecuación
Donde k es la ganancia proporcional y Td es una constante denominada tiempo derivativo siendo ambas ajustables
Mostrando cómo se afecta la respuesta del controlador a unescalón con diversos valores de Td teniendo una Kp=3 y una función de transferencia de:
Para valores de td=[.1, 0.7, 1, 7]
.1 en azul
0.7 en verde
1 en rojo
7 en cian
3.-
ETAPA INTEGRAL
La función principal de la acción integral es asegurar que la salida del proceso concuerde con la referencia en estado estacionario. Con el controlador proporcional, normalmente existiría unerror en estado estacionario. Con la acción integral, un pequeño error positivo siempre producirá un incremento en la señal de control y, un error negativo siempre dará una señal decreciente sin importar cuán pequeño sea el error.
Siendo la función de transferencia de un control PI la siguiente:
Donde en donde Kp es la ganancia proporcional y Ti se denomina tiempo integral el cual ajusta la...
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