ECUACIONES PARA CONTROLADORES PID UNIVERSALES

Abstract

1. INTRODUCCIÓN En un lazo de control realimentado, como el mostrado en la Figura 1, las acciones de control son efectuadas por el instrumento denominado controlador, el cual contiene los modos o accio-nes de control que actúan sobre la señal de error e(t). Este error es la diferencia entre el valor de-seado de la variable controlada r(t) y su valor real y(t). Usualmente son características deseables del comportamiento del sistema de control, que lleve la variable controlada a un nuevo valor de-seado en el caso de que este cambie, o que la re-grese a su valor deseado ante la presencia de una perturbación z(t), en el menor tiempo posible y con errores y oscilaciones mínimas. La forma en que el controlador realiza esto depende de su es-tructura y del valor de sus parámetros. En diferentes publicaciones [7] se ha reportado que el controlador PID (Proporcional-Integral-Derivativo), en donde los términos proporcional, integral y derivativo se refieren a las acciones de control tomadas usualmente sobre el error, es el tipo de controlador más empleado en la in-dustria, donde cerca del 95 % de los lazos de control emplean un PID. Sin embargo y con-trario a la creencia generalizada, no existe un algoritmo único para este controlador, ni tam-poco una nomenclatura única para referirse a sus parámetros y características [10, 11]. El primer controlador que incorporó las tres ac-ciones básicas de control anteriores, fue el Fuls-cope modelo 100 introducido al mercado por Taylor Instruments en 1940 [3]. Las diferencias entre la forma en que este controlador fue reali-zado y la ecuación generalmente utilizada para la descripción de las acciones de un controlador PID originaron, desde la creación de éste, múlti-ples y diversas formas de referirse a él [12,13]. Se encuentran en la literatura técnica nombres tales como controlador PID, ideal, serie, industrial, paralelo, PI-D, I-PD, de un grado de libertad, de Resumen Se propone la utilización de solamente dos ecuaciones para representar a los controladores PID. El controlador PID Universal tipo Paralelo (PID up) y el controlador PID Universal tipo Serie (PID us), junto con un conjunto único de parámetros que permiten simplificar y facilitar la utilización y el entendimiento de las característi-cas de los diferentes controladores PID disponibles en el mercado. Abstract Two general equations to describe the PID controllers are proposed. The Universal Parallel Type PID (PID up) and the Universal Serial Type PID (PID us), with a single set of parameters to simplified the use and allow a better understanding of the characteristics of the different commercial PID controllers.