Métodos de Sintonización de Controladores PID: Prueba y Error, Ziegler-Nichols y Curva de Reacción

Sintonía Prueba y Error

Requiere que el usuario observe la respuesta a un cambio de consigna o de carga y decida qué parámetros cambiar.

1.Poner controlador en modo Manual llevar proceso al punto de operación 2.Eliminar parte integral → Ti = ∞ 3.Eliminar parte derivativa → Td = 0 4.Comenzar con un valor bajo de Kp → Kp = 1 5.Controlador modo Automático
Introducir un escalón en el SP 6.Aumentar Kp hasta observar unas ligeras oscilaciones 7.Incrementar la acción integral (↓Ti) hasta: e(t)=0; Ti=0.67T 8.Disminuir Kp para que disminuyan las oscilaciones 9.Incrementar Td 10.Ajuste fino

Zigler-Nichols (lazo cerrado)

1.Poner controlador en modo Manual llevar el proceso al punto de operación 2.Reducir al mínimo la acción integral → Ti = ∞ 3.Eliminar la acción derivativa → Td = 0 4.Ajustar Kp a un valor pequeño → Kp = 1 5.Controlador modo Automático Introducir un escalón en el set point 6.Se aumenta el valor de Kp hasta observar en la salida oscilaciones mantenidas (con gráfico de oscilaciones mantenidas) 7.El valor de Kp que provoca las oscilaciones se llama Kpu Midiendo el periodo de las oscilaciones → Tv 8.Aplicando reglas de sintonía se obtiene Kp, Ti, Td 9.Ajuste fino. Realizamos ensayos en seguimiento y regulación

Step Open loop (lazo abierto) Método de autosintonia

1.Poner controlador en modo Manual llevar el proceso al punto de operación 2.Introducir un escalón en la señal de control 3.En la mayoría de los procesos autorregulados, la curva de respuesta es en forma de “S” 4.A partir de esta curva, obtenemos K, T, L 5.Aplicando reglas de sintonía en lazo abierto, obtenemos Kp, Ti, Td 6.Ajuste fino. Realizamos ensayos en seguimiento y regulación

Step Closed loop (lazo cerrado)

1.Poner controlador en modo Manual llevar el proceso al punto de operación 2.Eliminar parte integral Tᵢ = ∞ 3.Eliminar parte derivativa T𝒹 = 0 4.Comenzar con valor bajo de Kₚ → Kₚ = 1 5.Poner controlador en Automático, introducir escalón en el Setpoint 6.Repetir el proceso aumentando Kₚ hasta observar en la salida una curva en forma de “s” 7.A partir de la curva obtenemos Kyr, T𝑐, L𝑐 8.Con los parámetros de lazo cerrado obtenemos K, T, L 9.Aplicando reglas de sintonía en lazo abierto obtenemos Kₚ, Tᵢ, T𝒹 10.Ajuste fino: Realizamos ensayos en seguimiento y regulación