Sistemas de control, sin morir en el intento

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Sencilla aproximación a los sistemas de control básicos PID

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Sistemas de control, sin morir en el intento

  1. 1. Sistemas de control sin morir en el intento Por: José Vicente Sogorb Morón
  2. 2. Sistemas de control
  3. 3. Sistemas de control - ¿Que son? 
  4. 4. Sistemas de control - ¿Que son?  <ul><li>  ¿Que es un sistema de control? </li></ul><ul><ul><li>Un sistema es una combinación de componentes interconectados que forman un bloque coherente y cuya misión es cumplir un objetivo determinado.  </li></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><li>Un sistema de control consiste en un conjunto de aparatos coordinados de tal manera que proporcionen la respuesta deseada en un determinado proceso o planta. </li></ul></ul>Entrada Control Planta
  5. 5. Sistemas de control - ¿Que tipos existen?  <ul><li>  ¿Que tipos de control podemos encontrar? </li></ul><ul><ul><li>Sistemas de control en lazo abierto: </li></ul></ul>Entrada Control Planta 3/4 150 Km/h 0.........1 0....200Km/h In Out Out = In·200
  6. 6. Sistemas de control - ¿Que tipos existen?  <ul><li>  ¿Que tipos de control podemos encontrar? </li></ul><ul><ul><li>Sistemas de control en lazo abierto. </li></ul></ul><ul><ul><li>Sistemas de control en lazo cerrado: </li></ul></ul>? - Error - Error 3/4 150 Km/h Entrada Control In Out Planta
  7. 7. Sistemas de control - ¿Que tipos existen? <ul><li>¿Que tipos de control podemos encontrar? </li></ul><ul><ul><li>Sistemas de control en lazo abierto. </li></ul></ul><ul><ul><li>Sistemas de control en lazo cerrado: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>On/Off: </li></ul></ul></ul>
  8. 8. Sistemas de control - ¿Que tipos existen? <ul><li>¿Que tipos de control podemos encontrar? </li></ul><ul><ul><li>Sistemas de control en lazo abierto. </li></ul></ul><ul><ul><li>Sistemas de control en lazo cerrado: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>On/Off. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Histéresis: </li></ul></ul></ul>
  9. 9. Sistemas de control - ¿Que tipos existen? <ul><li>¿Que tipos de control podemos encontrar? </li></ul><ul><ul><li>Sistemas de control en lazo abierto. </li></ul></ul><ul><ul><li>Sistemas de control en lazo cerrado: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>On/Off. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Histeresis </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Tri-estado: </li></ul></ul></ul>
  10. 10. Sistemas de control - ¿Que tipos existen? <ul><li>¿Que tipos de control podemos encontrar? </li></ul><ul><ul><li>Sistemas de control en lazo abierto. </li></ul></ul><ul><ul><li>Sistemas de control en lazo cerrado. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>On/Off. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Histéresis. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Tri-Estado. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>PID: </li></ul></ul></ul>
  11. 11. Sistemas de control - ¿Que tipos existen? <ul><li>¿Que tipos de control podemos encontrar? </li></ul><ul><ul><li>Sistemas de control en lazo abierto. </li></ul></ul><ul><ul><li>Sistemas de control en lazo cerrado. </li></ul></ul><ul><li>   </li></ul><ul><ul><ul><li>PID: </li></ul></ul></ul><ul><li>                      </li></ul>
  12. 12. Sistemas de control - ¿Que necesitamos? ¿Que dispositivos necesitamos ?   Un parámetro físico a controlar.           Un sensor. Una unidad de proceso.           Un actuador.          
  13. 13. Sistemas de control - Limitaciones <ul><li>¿Que limitaciones tenemos? </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><li>No podemos superar las capacidades físicas del actuador. </li></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><li>Se necesitan sensores suficientemente rápidos. </li></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><li>A mayor precisión, mejores resultados.  </li></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><li>La frecuencia de refresco debe ser fija. </li></ul></ul><ul><ul><li>La frecuencia a de ser de alrededor de 100 veces el tiempo de respuesta deseado </li></ul></ul>
  14. 14. Sistemas de control - Sintonización <ul><li>¿Que métodos de sintonización hay? </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><li>Método por aproximación: </li></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><ul><li>Cancelación de polos y ceros. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Métodos por observación: </li></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><ul><li>Ziegler y Nichols. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Cohen y Coon. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>López, Miller, Smith y Murril. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Kaya y Sheib. </li></ul></ul></ul><ul><li>  </li></ul>Tipo Kp Ti Td P T/L Inf 0 PI 0.9*(T/L) L/0.3 0 PID 1.2*(T/L) 2*L 0.5*L
  15. 15. Sistemas de control - Sintonización <ul><li>¿Que métodos de sintonización hay? </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><li>Método aproximaciones sucesivas: </li></ul></ul><ul><li>  </li></ul>
  16. 16. Sistemas de control - Sintonización <ul><li>¿Que métodos de sintonización hay? </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><li>Método aproximaciones sucesivas: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sintonizando Kd: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Elegimos un Kp bajo. Ej: Kp=1 </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Subir Kp hasta que empiece a sobreoscilar. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Pongamos una Kd = Kp * 100 </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Subamos Kd hasta tener un pico del 50% </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Dividamos por 2 o 4. </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><ul><li>Sintonizando Kp: </li></ul></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><ul><li>Sintonizando Ki: </li></ul></ul></ul><ul><li>  </li></ul>
  17. 17. Sistemas de control - Sintonización <ul><li>¿Que métodos de sintonización hay? </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><li>Método aproximaciones sucesivas: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sintonizando Kd: </li></ul></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><ul><li>Sintonizando Kp: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Elegimos un Kp entre 1 y 100. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Si hay sobreoscilación reducimos Kp. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Si es muy lento aumentamos Kp. </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><ul><li>Sintonizando Ki: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Elegimos un Ki entre 0.00001 y 0.001. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Si hay sobreoscilación reducimos Kp. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Si es muy lento aumentamos Kp. </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>  </li></ul>
  18. 18. Sistemas de control - Sintonización <ul><li>¿Que métodos de sintonización hay? </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><li>Método aproximaciones sucesivas: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sintonizando Kd: </li></ul></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><ul><li>Sintonizando Kp: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Elegimos un Kp entre 1 y 100. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Si hay sobreoscilación reducimos Kp. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Si es muy lento aumentamos Kp. </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><ul><ul><li>Sintonizando Ki: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Elegimos un Ki entre 0.00001 y 0.001. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Si hay sobreoscilación reducimos Kp. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Si es muy lento aumentamos Kp. </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>  </li></ul>
  19. 19. Muchas gracias 

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