Controladores PID e control PID nos sistemas de control

O control PID significa control proporcional-integral-derivativo. O control PID é un mecanismo de retroalimentación usado en un sistema de control. Este tipo de control tamén se denomina control de tres términos, e implementase mediante un Controlador PID. Calculando e controlando tres parámetros – o proporcional, integral e derivativo do desvío dunha variable de proceso respecto ao valor deseado de punto de conxunto – podemos lograr diferentes accións de control para un traballo específico.

Os controladores PID consideranse os mellores controladores na familia dos sistemas de control. Nicholas Minorsky publicou o artigo de análise teórica sobre o controlador PID. Para o control PID, a sinal actuante consiste no sinal de erro proporcional sumado coa derivada e a integral do sinal de erro. Polo tanto, a sinal actuante para o control PID é:

A transformada de Laplace da sinal actuante incorporando o control PID é

Hai algunhas accións de control que se poden lograr utilizando calquera dos dous parámetros do controlador PID. Dous parámetros poden funcionar mantendo o terceiro a cero. Así, o controlador PID convértese ás veces en PI (proporcional-integral), PD (proporcional-derivativo) ou incluso P ou I. O termo D é responsable da medida de ruído mentres que o termo integral está destinado a alcanzar o valor obxectivo do sistema. Nos primeiros días, o controlador PID usábase como un dispositivo mecánico. Estes eran controladores neumáticos xa que estaban comprimidos por aire. Os controladores mecánicos incluían molas, palancas ou masa. Muitos sistemas electrónicos complexos están provistos dun bucle de control PID. Nos días modernos, os controladores PID usanse en PLC (programable logic controllers) na industria. Os parámetros proporcional, derivativo e integral poden expresarse como – Kp, Kd e Ki. Todos estes tres parámetros teñen un efecto no sistema de control de bucle pechado. Aféctaa o tempo de subida, o tempo de asentamento e o sobrepásao e tamén o erro de estado estable.

O control PID combina as vantaxes das accións de control proporcional, derivativo e integral. Vamos discutir estas accións de control brevemente.

Control Proporcional: Aquí a sinal actuante para a acción de control nun sistema de control é proporcional ao sinal de erro. O sinal de erro sendo a diferenza entre o sinal de entrada de referencia e o sinal de realimentación obtido da entrada.

Control Derivativo: A sinal actuante consiste no sinal de erro proporcional sumado coa derivada do sinal de erro. Polo tanto, a sinal actuante para a acción de control derivativo dáse por,

Control Integral: Para a acción de control integral, a sinal actuante consiste no sinal de erro proporcional sumado coa integral do sinal de erro. Polo tanto, a sinal actuante para a acción de control integral dáse por

Un controlador PID ten algúns límites aínda que sexa un dos mellores controladores no sistema de acción de control. O control PID é aplicable a moitas accións de control, pero non se comporta ben no caso do control óptimo. A principal desventaxa é o camiño de retroalimentación. O PID non está provisto de ningún modelo do proceso. Outras desvantaxes son que o PID é un sistema linear e a parte derivativa é sensible ao ruído. Unha cantidade pequena de ruído pode causar un gran cambio na saída.

Declaración: Respetar o orixinal, bo artigo que merece compartir, se hai infracción contacte para eliminar.