Ajuste empírico/intuitivo control Proporcional Integral: proceso dominantemente 1er orden (PI académico)

Antonio Sala, UPV

Dificultad: ** ,       Relevancia: ,      Duración: 12:36

Resumen:

En este vídeo se desarrolla el ajuste de un controlador PI por ensayo y error para un proceso de primer orden. Bueno, en realidad el proceso simulado subyacente es de segundo orden $G(s)=1.8∕(2s+1)∕(0.2s+1)$, para ilustrar que las heurísticas de primer orden (polo dominante) se aplican bastante bien, a menos que queramos acelerar nuestro sistema de lazo cerrado ‘mucho’: el tiempo de establecimiento en lazo abierto es de 6 segundos; entonces, si buscamos un tiempo de establecimiento en lazo cerrado de alrededor de 1.5 segundos, no hay nada que la constante de tiempo rápida en 0.2 haga, por lo que podemos operar ‘como si’ estuviéramos en un proceso de primer orden.

Por lo tanto, comenzamos por ajustar un controlador proporcional como hicimos en el vídeo [Pintu]. Como hay un error de posición en estado estable (y no podemos aumentar la ganancia porque aparecen oscilaciones), dicho error se corregirá agregando acción integral, proponiendo así un controlador PI.

La acción integral mejora tanto el seguimiento de referencias como el rechazo de perturbaciones de entrada, hasta que alcanzamos un valor de ganancia integral que sigue mejorando el rendimiento del rechazo de perturbaciones pero comienza a empeorar (sobreoscilación) la respuesta al escalón de referencia. Por lo tanto, existe un compromiso entre la velocidad con la que se rechazan las perturbaciones y el sobrepaso en la respuesta al escalón. La saturación también tiene un efecto perjudicial en la respuesta del sistema. En el siguiente video [PIintu2] se analizarán algunos ajustes para superar estos problemas (dos grados de libertad y antiwindup).