Ahora, que es el controlador PID? fijémonos en C (controlador). El diseño de este bloque determinará el exito de nuestro proyecto. Si el controlador es muy brusco ante un "e" algo elevado, como lo sería si estuviésemos en el piso 1 y quisiésemos llegar al 12, entonces el controlador aplicaría mucha fuerza y los usuarios sentirían que su peso se multiplica por 10 y más que ascensor parecería simulador de despegue espacial. Sin duda es una buena aplicación para atracción de parque temático, pero no para un ascensor de departamentos residenciales. Lo mejor, será algo suave, preciso y que no se pase del piso deseado. Es ahora cuando reemplazamos el controlador "C" por un P.I.D
Lo que hace este tipo de controlador es crear 3 líneas de acción para una misma referencia.
- La primera es la proporcional, es decir multiplica el error por algún factor.
- La segunda es la integral, integra nuestro error y lo multiplica por un factor
- La tercera es la derivativa, deriva el error y lo multiplica por otro factor
Los factores son solamente las ponderaciones del controlador, es decir, si queremos que predomine la acción proporcional por sobre la integral, elegimos Kp mayor a Ki, etc. Luego todas las acciones se suman y se ejecutan sobre el sistema
Generalmente, la respuesta del sistema, vendrá dada por los siguientes casos
El primer caso es cuando el controlador nos da una posición final con cierto error, en general, la respuesta del controlador es rápida. para mejorar el error, agregamos acción integral, que integra el error y permite llevar el error a cero.
El siguiente caso es cuando el controlador nos da una respuesta bastante rápida, sin embargo, se generan oscilaciones. Este caso se llama sub-amortiguado y generalmente las oscilaciones son el 25% de la anterior. En algunos sistemas las oscilaciones son muy grandes y el sistema se demora mucho tiempo es estabilizarse. Lo que podría ser crítico en sistemas de control de péndulos o artefactos donde no queremos variaciones.
El tercer caso es cuando se alcanza la posición deseada sin embargo el tiempo de respuesta es muy lento. Es posible de acelerar, sin embargo si aceleramos la respuesta (ajustando los factores Kp ó Kd), corremos el riesgo de caer en el tercer caso (sub-amortiguado).
El último caso es un oscilador y es cuando el sistema es inestable y el margen de fase es menor a 0°, esto lo veremos en otra entrada. Sin embargo, claramente este caso no lo queremos.
El comportamiento del sistema depende únicamente de la elección de los factores ya mencionados y encontrar los factores óptimos traerá varias horas de prueba y error así que si vas a ocupar esta herramienta de control asegúrate de organizarte y trabajar con tiempo ya que de lo contrario no tendrás el tiempo mínimo como para optimizar tu controlador.
Para ver un proyecto rápido donde podemos aplicar todo esto, te dejo este proyecto que hice, donde un carrito tienen la misión de seguir una línea de cinta aisladora en el piso.
Mucha Suerte y éxito.
Para ver un proyecto rápido donde podemos aplicar todo esto, te dejo este proyecto que hice, donde un carrito tienen la misión de seguir una línea de cinta aisladora en el piso.
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