Trabajo De Investigacion

Universidad Experimental “Francisco de Miranda”
Área de Tecnología
Complejo Académico “El Sabino”
Departamento de Mecánica y Tecnología de Producción
Unidad Curricular: Instrumentación y Control

Integrantes:
Miquilena, Karelis #17.310.935
Mujica, Emerson #20553184
Silva, Jhonny #19295302
Valdez, José #19946097

Sección: 14
Punto Fijo, Julio de 2012
REGLAS DE SINTONIZACION PARACONTROLADORES PID
SINTONIA DE CONTROLADORES PID
METODO DE ENSAYO Y ERROR
Elegido el tipo de controlador (P, PI, PD o PID), a continuación se debe efectuar el ajuste de los parámetros (sintonía) para que la respuesta en lazo cerrado tenga unas características determinadas. Se estima que un 30% de los lazos de control industriales oscilan debido a un pobre ajuste de los parámetros del controlador.Existen varios métodos de diseño o ajuste de controladores PID: analíticos, por prueba y error y empíricos. Los métodos empíricos no necesitan un modelo de la planta y de ahí su importancia en el entorno industrial.
Método de ensayo y error:
Se proporcionan a continuación algunas reglas simples de sintonía por prueba o ensayo y error:
* Obtener una respuesta del proceso en lazo abierto ydeterminar que es necesario mejorar en su comportamiento, en términos de especificaciones de control.
* Probar con un control proporcional P y verificar si se cumplen las especificaciones elevando progresivamente la ganancia proporcional Kp. Si no se verifican, ajustar la ganancia para mejorar el tiempo de respuesta del sistema.
* Añadir un control integral I para eliminar el error en régimenpermanente. Es posible que empeore el transitorio. Si el proceso en lazo abierto no presenta error en régimen permanente, no es preciso añadir acción integral.
* Añadir un control derivativo D para mejorar el transitorio, reduciendo el sobre-impulso y el tiempo de estabilización.

REGLAS DE ZIEGLER-NICHOLS PARA SINTONIZAR CONTROLADORES
Ziegler y Nichols propusieron reglas para determinarlos valores de la ganancia proporcional Kp, del tiempo integral Ti, y del tiempo derivativo Td basados en las características de respuesta transitoria de una planta dada. La determinación de los parámetros de los controladores PID se puede realizar en el mismo sitio efectuando experimentos en la planta. Hay dos métodos denominados reglas de sintonización de Ziegler-Nichols. En ambos métodos seintenta obtener un sobre-impulso máximo del 25 % en la respuesta a una entrada escalón. (Ver Fig. 3.26)

Primer método (curva de reacción):
En el primer método, se obtiene la respuesta de la planta a una entrada escalón unitario, tal como se muestra en la Figura 3.27.

Si la planta no incluye integrador(es) o polos dominantes complejos conjugados, la curva de respuesta al escalón unitariopuede tener el aspecto de una curva de forma de S, como se puede ver en la Figura 3.28. (Si la respuesta no presenta la curva en forma de S, no se puede aplicar el método).

Estas curvas de respuesta al escalón se pueden generar experimentalmente o a partir de una simulación dinámica de la planta. La curva en forma de S se puede caracterizar con dos parámetros, el tiempo de atraso L y la constantede tiempo T

El tiempo de atraso y la constante de tiempo se determinan trazando una línea tangente a la curva en forma de S en el punto de inflexión y se determinan las intersecciones de esta línea tangente con el eje del tiempo y con la línea c(t) = k, como se muestra en la Figura 3.28. Entonces la función de transferencia C(s)/U(s) se puede aproximar por un sistema de primer orden conatraso de transporte.

Ziegler y Nichols sugirieron fijar los valores de Kp , Ti y Td de acuerdo con la fórmula que aparece en la Tabla 1.
Nótese que el controlador PID sintonizado de acuerdo con el primer método de Ziegler-Nichols da:

Así el controlador PID tiene un polo en el origen y un cero doble en s = -1/L

Segundo método (cíclico):
En el segundo método, primero se hace Ti= ∞ y...