PIDs con IMC para procesos lentos: modificación S-IMC (Skogestad), teoría

Antonio Sala, UPV

Dificultad: **** ,       Relevancia: ,      Duración: 11:00

Resumen:

Este vídeo presenta una breve revisión de la metodología S-IMC (Skogestad IMC) de sintonía de PIDs basada en modelo interno, para plantas lentas o integradores.

El IMC para plantas con polos cerca del límite de la estabilidad funciona “teóricamente” pero tiene inconvenientes en la respuesta ante perturbaciones a la entrada del proceso (detalles en vídeo [imcnova]). Esos efectos ocurren también en la sintonía de PIDs basados en es IMC (discutida en el vídeo [imcpid]). La modificación S-IMC propone cambiar el PID a:

Ello produce una mejor respuesta ante perturbaciones en la entrada porque el bucle ya no tiene cancelaciones lentas entre regulador y proceso controlado.

Este vídeo discute la justificación teórica de esta propuesta (ejemplos numéricos en simulación aparecen en el vídeo [simcml]).

La primera idea se basa en considerar, por sencillez, un caso límite donde el polo de la planta sea mucho más lento que los objetivos de control ${\tau }_1>>{\tau }_c$. Entonces la planta $G=k∕({\tau }_{1}s+1)$ se puede aproximar por $k∕({\tau }_{1}s)$, y la propuesta de arriba consigue un par de polos (amortiguamiento crítico) a la mitad de la rapidez inicialmente planificada en ${\tau }_c$ pero al evitar la cancelación, la respuesta ante perturbaciones de entrada también desaparece con esa rapidez.

La parte final del vídeo discute qué ocurre con un proceso que no es exactamente un integrador: una situación intermedia donde el polo más “visible” en la respuesta ante referencia se hace algo más lento que el de $({\tau }_{c}s+1)$ y el polo asociado a la respuesta ante perturbaciones en la entrada se hace algo más rápido que el de $({\tau }_{1}s+1)$.

Colección completa [VER]:

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