The Complete Guide to How to Auto Tune A PID Controlle (en inglés)

Esta guía completa le enseñará cómo sintonizar un autoControlador PID. Aprenda los beneficios, métodos, configuración, procesos, consejos para la solución de problemas y las ventajas de la sincronización automática para optimizar el rendimiento del sistema.

1. introducción

 Ajustar manualmente un controlador PID puede ser complejo y consumir mucho tiempo. El ajuste automático hace que el proceso sea más eficiente y efectivo. Este artículo le mostrará cómo ajustar automáticamente su controlador PID para un rendimiento óptimo.

2. Comprensión del Control PID

Tres componentes primarios conforman un control PID: el componente proporcional (P), el componente Integral (I) y el componente derivado (D). Los componentes juegan un papel vital en el mantenimiento de un valor de consigna deseado.

Control proporcional (P) : este componente reacciona inmediatamente a las desviaciones desde el punto de destino. El error es directamente proporcional.

Control Integral (I) : este componente integra errores con el tiempo, eliminando el error de estado estacionario.

Derivada de Control (D) : este componente utiliza una derivada para predecir errores futuros, basado en la tasa de cambio. Proporciona un efecto de amortiguque reduce los excesos y aumenta la estabilidad del sistema.

                                                                                                                              

3. Métodos de ajuste automático

Mediante el uso de software y algoritmos, la sintonía automática hace que la sintonía de los controladores PID sea más fácil. El ajuste automático es posible de varias maneras:

Ajuste Manual Aunque no es auto-ajuste, el ajuste manual implica ajustar los parámetros PID basados en la respuesta del sistema. Afinación basada en Software Este método utiliza herramientas de software para ajustar los parámetros PID automáticamente. Los algoritmos que utilizan software para ajustar el sistema analizan su respuesta, y luego optimila configuración de PID.

Ajuste basado en el modelo Este método utiliza modelos matemáticos como representación del sistema. La afinbasada en modelos determina los valores PID óptisimulando el comportamiento del sistema.

4. Configuración para el ajuste automático

Es importante preparar adecuadamente su sistema antes de iniciar el procedimiento de auto-ajuste.

Verificar la estabilidad del sistema Compruebe que el sistema tiene una base mecánica estable y sólida. La auto-sintonía puede ser afectada por problemas mecánicos o inestabilidad.

Conecta actuadores y sensores: asegúrate de que el PID del controlador está correctamente conectado con todos los actuadores y sensores. Para una sintonía efectiva, las lecturas precisas del sensor son esenciales.

Parámetros iniciales Configure los valores iniciales de los parámetros PID a niveles razonables. Estos valores no son ópti, pero proporcionan un buen punto de partida para la auto-sintonía.

5. Proceso de Auto ajuste

Auto-tuning es un proceso de varios pasos que utiliza software para llevar a cabo los pasos.

Guía: para iniciar el auto-ajuste, siga las instrucciones proporcionadas por el software. Por lo general requiere colocar el sistema en un cierto modo como auto-tune.

Ajuste de los parámetros El software ajustautomáticamente los parámetros PID basándose en la respuesta del sistema. La herramienta de software puede utilizar diferentes algoritmos para encontrar los mejores ajustes, incluyendo los métodos de Ziegler Nichols y Cohen Coon.

Validación y pruebas Una vez que la auto-afinse ha completado, pruebe el rendimiento del sistema para asegurarse de que los parámetros PID son estables y proporcionan un control óptimo. Haga ajustes menores si es necesario para refinla configuración.

6. Auto de ajuste

Es importante saber cómo solucionar los problemas de su vehículo cuando se encuentra con problemas.

Problemas comunes: reconocer y resolver problemas comunes como oscily respuestas lentas. Esto puede deberse a lecturas incorrectas del sensor o problemas mecánicos, así como parámetros iniciales inadecuados.

Consejos de estabilidad Para asegurar un control estable y optimi, asegúrese de operar el sistema dentro de los límites diseñados. También es importante realizar un mantenimiento regular de los sensores y actuadores.

La auto-afinación de un controlador PID simplifica la afinación y asegura que su sistema funcione al máximo con un mínimo esfuerzo. Entender los componentes PID, configurar el sistema para que se ajuste automáticamente y usar un método sistemático le permitirá usar técnicas de ajuste automático de manera efectiva.

7. referencias

¿Qué es un controlador PID?

Simulink & MATLAB: How to automatic tune PID controllers (en inglés)

Explicación del controlador PID

Recursos recursos