FUNDAMENTOS DE CONTROL INDUSTRIAL

PROFESOR: LUIS BERGH O.2013 S1

09-06-2013

TEMAS A TRATAR.

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SINTONÍA PID.

El objetivo de los controladores es mantener una variable en un setpoint deseado.

Controlan más del 95% de los procesos industriales.

Controlan en base a la diferencia del valor de la variable respecto a su setpoint (error). Considerando tres parámetros:

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LAZO DE CONTROL PID.

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¿POR QUÉ SINTONIZAR UN CONTROLADOR? Se debe determinar los valores de los parámetros

del controlador de manera que en base a esos parámetros la salida del lazo de control (ganancia del controlador) sea la adecuada para lograr alcanzar el setpoint deseado.

Si el controlador es demasiado agresivo, puede provocar inestabilidad y oscilación del sistema.

Si es muy poco agresivo puede que el tiempo que se demore el proceso en alcanzar el setpoint sea demasiado en comparación con la constante de tiempo del sistema.

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AJUSTE EMPÍRICO DE CONTROLADORES

Se necesitan mediciones obtenidas en la planta real.

Existen métodos más modernos basados en modelos matemáticos (muchas veces complejos).

Los métodos clásicos de ajuste empírico:

Método de oscilación Ziegler-Nichols. Método de la curva de reacción Ziegler-

Nichols. Método de la curva de reacción de Cohen y

Coon.6

MÉTODO DE OSCILACIÓN Z-N

Procedimiento:1. Aplicar ganancia proporcional muy pequeña

(Kp, lazo cerrado).2. Aumentar Kp hasta lograr oscilación del

sistema.3. Registrar Kp critica (Kc), periodo de oscilación

(Pc) de la salida del controlador.

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MÉTODO DE OSCILACIÓN Z-N

Finalmente ajustar de acuerdo a:

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OBTENCIÓN DE LA CURVA DE REACCIÓN.

Para realizar el ajuste por el método de curva de reacción Z-N o C-C primero se debe obtener dicha curva. (Primer orden más retardo por transporte).

Procedimiento:1. Controlar la planta en lazo abierto y llevarla a

un punto de operación normal manipulando u(t). Registrar el valor de la salida del sistema, Y(t) = Y0 , y el valor de u(t)= u0

2. En un instante inicial t0 realizar un cambio escalón en la entrada de u0 a u∞ (10 a 20%)

3. Trazar la tangente de máxima pendiente (TMP)

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OBTENCIÓN DE LA CURVA DE REACCIÓN.

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1. P2. H3. t

4. Calcular los parámetros del modelo de acuerdo a:

MÉTODO DE CURVA DE REACCIÓN Z-N

Finalmente ajustar de acuerdo a:

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MÉTODO DE CURVA DE REACCIÓN C-C

Finalmente ajustar de acuerdo a:

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CRITERIOS INTEGRALESÍndices de desempeño basadas en la señal del

error.

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CRITERIOS INTEGRALES

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Planta estable en lazo abierto oscilacion zn

Oscilacion lineal

Subamortiguado.,,, muy agresivo

Oscilacion costoso peligroso.

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