The Complete Guide to Tuning a PID Controller manual (en inglés)

Aprenda cómo afinar manualmente aControlador PID. Descubra los pasos para lograr un rendimiento óptimo, incluyendo componentes, preparación y puesta a punto.

1. Comprensión de los componentes PID

It's importante conocer los componentes del controlador PID antes de empezar a afinar.

proporcional

Es el componente proporcional que responde a cualquier error actual entre el Setpoint y la Variable de proceso. Este componente produce una salida directamente proporcional al error. Esta ganancia proporcional (Kp) determina la agresividad del controller's respuesta a un error. Los valores de Kp que son más altos resultan en respuestas más agresivas, y pueden causar oscilcuando se establece un valor alto.

Integral I

Aborda los errores que se han acumulado con el tiempo. El componente integral multiplica los errores pasados por la ganancia integral para calcular el error acumulado total. La acción Integral elimina los errores de estado estacionario y asegura que las variables de proceso eventualmente alcancen el punto de ajuste. Sin embargo, demasiada acción integral puede causar inestabilidad en el sistema.

Derivada (D)

Este componente utiliza la tasa a la que cambian los errores para predecir las tasas de error futuras. El componente derivado puede mejorar la estabilidad amortigulas oscil. Este componente#La influencia de 39;s está determinada por la ganancia derivada (Kd). El sistema puede volverse hipersensible al ruido si tiene demasiada acción derivada.

Prepare

Antes de comenzar el procedimiento de ajuste, asegúrese de que su sistema es estable y mecánicamente sólido. Los resultados de ajuste pueden ser afectados negativamente por problemas mecánicos o ruido del sistema. La ganancia de integral y derivada debe ser puesta a cero. Sólo las ganancias proporcionales necesitan ser cambiinicialmente.

Pasos de ajuste

El ajuste manual de un controlador PID involucra el ajuste sistemático de ganancias por integral, proporcional y derivada. Para una sintonía efectiva, siga estos pasos:

Afinación proporcional

Aumento de ganancia proporcional (Kp). Aumentar gradualmente las ganancias proporcionales hasta que el sistema comienza a oscilar. Es importante lograr un nivel de oscilque sean consistentes y sostenibles.

Reducción de la ganancia proporcional: después de lograr oscilconsistentes, puede reducir la ganancia proporcional para amortigulas oscil. El sistema será sensible, pero no agresivo.

Sintonía Integral

Aumentar gradualmente la ganancia integral (Ki). Una vez que la ganancia proporcional se establece, aumentar lentamente las ganancias integrales para eliminar errores de estado estacionario. La acción Integral es llevar el proceso variable cerca de su punto de ajuste.

Comprobar la estabilidad del sistema. Asegúrese de que el sistema es estable al ajustar la ganancia integral. Reducir la ganancia integral si el sistema es inestable.

Afinación derivada

Incremento de ganancia derivada (Kd). Aumentar la derivada de ganancia gradualmente para reducir las oscil. La acción derivada puede ayudar a suavizar la reacción al cambio.

Prevenir el exceso de sensibilidad: no establecer la ganancia derivada a un nivel alto, lo que puede causar que el sistema sea demasiado sensible.

2. Prueba y ajustes

Para asegurar un rendimiento robusto, debe probar su controlador PID bajo diferentes escenarios. Las pruebas pueden implicar cambiar los puntos de ajuste o añadir pasos de carga adicionales y observar cómo responde el sistema. Para lograr el mejor rendimiento, ajuste los valores PID de acuerdo al comportamiento observado.

La afinación manual de un PID requiere que las ganancias de integral, proporcional y derivada se equilicuidadosamente. Entender las partes y seguir los pasos de ajuste sistematizado le ayudará a lograr un sistema de control sensible y estable. Es crucial tener controladores PID que estén bien afinpara mantener los niveles de salida deseados, y asegurar operaciones suaves de los procesos industriales.