Controlador PID
Un controlador proporcional-integral-derivado ( controlador PID o controlador de tres términos ) es un mecanismo de circuito de control que emplea retroalimentación que se usa ampliamente en sistemas de control industrial y una variedad de otras aplicaciones que requieren control modulado continuamente. Un controlador PID calcula continuamente un valor de error como la diferencia entre un punto de ajuste deseado (SP) y una variable de proceso medida (PV) y aplica una corrección basada en términos proporcionales , integrales y derivados (indicados P ,I y D respectivamente), de ahí el nombre.
En términos prácticos, PID aplica automáticamente una corrección precisa y sensible a una función de control. Un ejemplo cotidiano es el control de crucero de un automóvil, en el que subir una colina reduciría la velocidad si se aplicara una potencia constante del motor. El algoritmo PID del controlador restaura la velocidad medida a la velocidad deseada con un retardo mínimo y un sobreimpulso al aumentar la potencia de salida del motor de manera controlada.
El primer análisis teórico y aplicación práctica de PID se realizó en el campo de los sistemas de gobierno automático para barcos, desarrollado a partir de la década de 1920. Luego se utilizó para el control automático de procesos en la industria manufacturera, donde se implementó ampliamente, primero en controladores neumáticos y luego electrónicos . Hoy en día, el concepto PID se utiliza universalmente en aplicaciones que requieren un control automático preciso y optimizado.
La característica distintiva del controlador PID es la capacidad de utilizar los tres términos de control de influencia proporcional, integral y derivada en la salida del controlador para aplicar un control preciso y óptimo. El diagrama de bloques de la derecha muestra los principios de cómo se generan y aplican estos términos. Muestra un controlador PID, que calcula continuamente un valor de error como la diferencia entre un punto de ajuste deseado y una variable de proceso medida : y aplica una corrección basada en términos proporcionales , integrales y derivados . El controlador intenta minimizar el error a lo largo del tiempo mediante el ajuste de una variable de control. , como la apertura de una válvula de control , a un nuevo valor determinado por una suma ponderada de los términos de control.
Afinación : el equilibrio de estos efectos se logra mediante la afinación de bucle para producir la función de control óptima. Las constantes de ajuste se muestran a continuación como "K" y deben derivarse para cada aplicación de control, ya que dependen de las características de respuesta del lazo completo externo al controlador. Estos dependen del comportamiento del sensor de medición, el elemento de control final (como una válvula de control), cualquier retraso en la señal de control y el proceso en sí. Por lo general, los valores aproximados de las constantes se pueden ingresar inicialmente conociendo el tipo de aplicación, pero normalmente se refinan o ajustan "golpeando" el proceso en la práctica al introducir un cambio de punto de ajuste y observar la respuesta del sistema.
