Control PID: resumen
El control proporcional, es el más simple de implementar, pero no siempre suficiente para la estabilización.
El control derivado ayuda a lograr la estabilidad, mejora el tiempo de respuesta, es decir, más control sobre las ubicaciones de los polos.
El control PD proporciona una ubicación arbitraria de los polos (solo válido para una respuesta de segundo orden); en general, sin embargo, todavía tenemos control sobre dos polos dominantes.
El control derivado no se puede implementar directamente, por lo que necesita una implementación aproximada; D-control también amplifica el ruido.
El control integral es esencial para un perfecto seguimiento de estado estable de referencia constante y rechazo de perturbaciones constantes.
¿Cuál es el papel de P, I y D en un controlador PID?
Comprender los roles es importante durante el ajuste.
Parámetro proporcional (P)
La acción P es proporcional al error o al PV. El error (o PV) se multiplica por la ganancia proporcional y se suma a la salida del controlador. La acción P le da a la salida una "patada" en la dirección correcta.
Si el valor del error es cero, entonces la acción P es cero. Esto implica que un controlador con solo acción P necesita un error distinto de cero para tener una salida distinta de cero. Por lo tanto, no es posible realizar un seguimiento preciso solo con el control P.
Parámetro integral (I)
Considere una gráfica del error entre PV y SP a lo largo del tiempo. En matemáticas, la “integral” del error se puede interpretar como la superficie entre la curva y el eje x y entre el eje y y el instante de tiempo actual. Cada paso de tiempo, la trama se extiende un poco hacia la derecha. Si el error es cero en ese momento, la superficie no aumenta y la integral permanece constante.
Si su error es positivo, la superficie debajo de la curva de error aumentará, lo que resultará en una mayor salida del controlador. La acción I disminuirá cuando el error se vuelva negativo.
Normalmente, la acción I actuará mucho más lentamente en comparación con la acción proporcional. Sin embargo, llevará el error a cero eventualmente, lo que la acción proporcional no puede hacer. Básicamente, la acción integral mira el pasado y verifica si el error está llegando al punto de ajuste. Si no, está actuando sobre la salida. Va a girar el volante hasta que se dirija en la dirección deseada.
Parámetro derivado (D)
La integral no tiene la posibilidad de predecir el comportamiento del error. La acción derivada aborda este problema al anticipar el comportamiento futuro del error.
Entonces, la acción derivada es el cambio del error. Agrega una contribución a la salida de acuerdo con cómo cambia el error. Cuando el error es positivo, pero comienza a declinar la acción D, reducirá la salida del controlador. Es el freno el que trata de evitar el rebasamiento. Reduce las oscilaciones inducidas por las otras dos acciones. Puede acelerar el controlador hasta el punto de ajuste que queremos lograr.
Reduce las oscilaciones inducidas por las otras dos acciones. Puede acelerar el controlador hasta el punto de ajuste que desea lograr. Sin embargo, la acción derivativa no se usa a menudo en la sintonización PID. El problema es que puede amplificar el ruido. Si la señal de error es muy ruidosa, la salida del controlador tiende a oscilar mucho. Esto puede afectar negativamente la vida útil de equipos como bombas y válvulas.
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