06_PID_I - 5. Control PID Clásico Parte 1 Panorama:...

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Unformatted text preview: 5. Control PID Clásico Parte 1 Panorama: Estructura PID Ajuste empírico Método de oscilación de Ziegler-Nichols Métodos basados en la respuesta al escalón (curva de reacción) CAUT1 Clase 7 1 Introducción En este capítulo examinamos una particular estructura de control que es casi universalmente utilizada en la industria. Se trata de la familia de controladores de estructura fija llama- da familia de controladores PID . Estos controladores han mostrado ser robustos y extremada- mente beneficiosos en el control de muchas aplicaciones de importancia en la industria. PID significa P roporcional, I ntegral D erivativo. CAUT1 Clase 7 2 Históricamente, ya las primeras estructuras de control usaban las ideas del control PID. Sin embargo, no fue hasta el trabajo de Minorsky de 1922, sobre conducción de barcos, 1 que el control PID cobró verdadera importancia teórica. Hoy en día, a pesar de la abundancia de sofisticadas herra- mientas y métodos avanzados de control, el controlador PID es aún el más ampliamente utilizado en la industria moderna, controlando más del 95% de los procesos industriales en lazo cerrado. 2 1 Minorsky, «Directional stability of automatically steered bodies», Journal of the Ame- rican Society of Naval Engineering , Vol. 34, p. 284, 1922. 2 K.J. Åström & T.H. Hägglund, «New tuning methods for PID controllers,» Proceedings of the 3rd European Control Conference , p.2456–62. CAUT1 Clase 7 3 Estructura PID Consideramos el lazo básico de control SISO j j--- 6 .- +- Y ( s ) R ( s ) K ( s ) U ( s ) E ( s ) Planta Las formas estándar de controladores PID: Proporcional K P ( s ) = K p Proporcional e Integral K PI ( s ) = K p 1 + 1 T r s Proporcional y Derivativo K PD = K p 1 + T d s τ d s + 1 Proporcional, Integral y Derivativo K PID ( s ) = K p 1 + 1 T r s + T d s τ d s + 1 CAUT1 Clase 7 4 Alternativamente, tenemos la forma serie K serie ( s ) = K s 1 + I s s 1 + D s s γ s D s s + 1 , (1) y la forma paralelo K paralelo ( s ) = K p + I p s + D p s γ p D p s + 1 . (2) CAUT1 Clase 7 5 Ajuste empírico de controladores PID Debido a su difundido uso en la práctica, presentamos a conti- nuación varios métodos de ajuste empírico de controladores PID, basados en mediciones realizadas sobre la planta real.PID, basados en mediciones realizadas sobre la planta real....
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