El documento trata sobre controladores PID y sus aplicaciones. Explica los diferentes tipos de controladores como proporcional, integral, derivativo y combinaciones de estos. También describe cómo ajustar los parámetros de un controlador PID usando el método de Ziegler-Nichols y concluye con un experimento sobre un controlador proporcional.

1. CONTROL ANALOGICO
Proyecto de Sensoreamento e Instrumentacion por
control PID –Parte II
Prof. Dr. Juan Carlos González Gómez.
TEMA II –Septiembre/2023

2. Controladores
PID –Proporcional-Integral-
Derivativo
Profesor: Dr. Juan Carlos González Gómez

3. ⚫ Indice
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1. Controladores de dos posiciones o on-off
2. Controladores PID;
3. Controladores Proporcionales;
4. Controladores Integrales;
5. Controladores Proporcional-Integrales;
6. Controladores Proporcional-Derivativos;
7. Controladores Proporcional-Integral-Derivativos;
8. Experimento de Control
Referencia: Engeniería de Control Moderno –Quarta Edicion –Editora Pearson
Prentice Hall –Autor: Katsuhiko OGATA

4. ⚫ Sistemas de Primer Orden
⚫ Definición: Sistemas diferenciales que implican sólo la
primera derivada de la salida en su ecuación.

5. ⚫ 5. Acción de Control de Dos
Posiciones o On-Off

6. 5.1 Sistema de Controle de
Nível de Líquido (1)
⚫

7. 5.1 Sistema de Controle de
Nível de Líquido (2)
⚫

8. Controle PID
El control PID proporciona una variación continua de la salida
dentro de un mecanismo de retroalimentación del bucle de
control para controlar con precisión el proceso, eliminando las
oscilaciones y aumentando la eficacia.
El control proporcional se utiliza para minimizar la característica
de oscilación del control on/off. El control PID va un paso más
allá para reducir los errores y proporcionar precisión y
estabilidad a un proceso. Para ello, utiliza acciones integrales y
derivadas. De este modo, elimina los errores de desviación del
control y permite gestionar los movimientos rápidos del
proceso. Los tres términos PID deben ajustarse adecuadamente
a los requisitos de la aplicación para lograr el mejor control.

9. Controle PID
Los controladores PID implican matemáticas
complejassin embargo, pueden simplificarse con unas
pocasreglas básicas.
Muchos sistemas de control sólo utilizan la parte P del
controlador PID, ignorando las partes I y D.
Los controladores PID se utilizan en sistemas y se
utilizan ampliamente en la industria.

10. ⚫6. Control PID

11. ⚫6. Controle PID
Los parámetros de un regulador utilizan para
especificar el rendimiento del controlador.
Esto se consigue ajustando el lo que significa
ajustar los valores de Kp, Ti y Td.
Las reglas de Ziegler-Nichols se utilizan para el
modelado matemático de la planta, sugieren un
conjunto de valores Kp, Ti y Td, que
proporcionarán un funcionamiento estable del
sistema.

12. Control PID

13. Controle Proporcional
El principio de funcionamiento de un control se define por
la relación entre la entrada y la salida mediante el error.

14. Controle Proporcional
El error en el que se basa el cálculo de la señal de
salida se basado en la diferencia entre los valores de
entrada y salida.
Por lo tanto, en un sistema proporcional, la salida
esdirectamente con el valor del error.
El error se multiplica por un número llamado kp, que
determina el tiempo en el que el sistema alcanzará o
no la estabilidad.
Con esto, la ganancia (kp) es un número que se
utiliza paramultiplicar por el error para obtener el
valor de salida.

15. Control Integral

16. Control Proporcional-Integral

17. Controle Proporcional- Derivativo
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18. Control Proporcional-Integral-Derivativo
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19. Experimento Controlador P
La función del regulador de temperatura de la figura siguiente es
temperatura deseada para un entorno ambiente. Se fijará una
temperatura de referencia y una temperatura real (medida)
mediante un sensor.
El controlador utilizará el error definido entre las dos
temperaturas, que puede ser positivo o negativo para realizar el
control.

20. Experimento Controlador P
Lista de Materiales

21. Experimento Controlador P
Microcontrolador

22. ⚫ 12. Experimento Controlador P
Microcontrolador/Placa de Controlador de temperatura

23. ⚫ 12. Experimento Controlador P
Gráfico de temperatura de un termostato on/off

24. ⚫ 12. Experimento Controlador P
Histerese do termostato

25. ⚫ 12. Experimento Controlador P
Efeito de ganho kp (ganho) sobre a saída em um controlador
proporcional

26. Ajuste de Parâmetros
Los parámetros del controlador PID pueden ajustarse
manualmente o mediante métodos de optimización como el
método Ziegler-Nichols.
Nesse método, os ganhos Ki y kd se ponen primero a
cero. A continuación, aumentamos la ganancia
proporcional hasta que la señal de salida empieza a
oscilar. Esto define una ganancia crítica, ku y un periodo
critico Tu. Las ganancias de los controladores P, PI, PID se
ajustan entonces según la tabla siguiente: