En la práctica de la ingeniería, las reglas de control del regulador más utilizadas son el control proporcional, integral y diferencial, denominado control PID, también conocido como regulación PID.
El controlador PID tiene una historia de casi 70 años desde su inicio. Se ha convertido en una de las principales tecnologías de control industrial debido a su estructura simple, buena estabilidad, operación confiable y ajuste conveniente.
Cuando no se pueden comprender completamente la estructura y los parámetros del objeto controlado, o no se puede obtener un modelo matemático preciso, y otras técnicas de la teoría de control son difíciles de adoptar, la estructura y los parámetros del controlador del sistema deben basarse en la experiencia y las pruebas en el sitio para determinar, por lo que es más conveniente aplicar la tecnología de control PID.
Es decir, cuando no comprendemos completamente un sistema y el objeto controlado, o no podemos obtener los parámetros del sistema mediante una medición efectiva, la tecnología de control PID es la más adecuada.
El control PID en realidad también tiene control PI y PD.
El controlador PID utiliza proporción, integral y diferencial para calcular la cantidad de control en función del error del sistema.
Control proporcional
El control proporcional es el método de control más sencillo.
La salida del controlador es proporcional a la señal de error de entrada.
Cuando solo hay control proporcional, hay un error de estado estable en la salida del sistema.
Error).
Control integral
En control integral, la salida del controlador es proporcional a la integral de la señal de error de entrada.
Para un sistema de control automático, si ocurre un error de estado estacionario después de entrar en estado estacionario, se dice que el sistema de control tiene un error de estado estacionario o simplemente un sistema diferencial (Sistema
En estado estacionario
Error).
Para eliminar el error en estado estacionario, se debe introducir un "término integral" en el controlador.
El error del par de términos integrales depende de la integración en el tiempo, y el término integral aumentará a medida que aumente el tiempo.
De esta manera, incluso si el error es pequeño, el término integral aumentará a medida que aumenta el tiempo, lo que hará que la salida del controlador aumente y reduzca aún más el error en estado estacionario hasta que sea igual a cero. .
Por lo tanto, el controlador integral proporcional (PI) puede hacer que el sistema entre en estado estable sin error de estado estable.
Control diferencial
En control diferencial, la salida del controlador es proporcional a la derivada de la señal de error de entrada (es decir, la tasa de cambio del error).
Durante el proceso de ajuste para superar errores, los sistemas de control automático pueden oscilar o incluso volverse inestables.
La razón es que hay componentes (enlaces) con gran inercia o componentes con retrasos, que pueden suprimir errores, y sus cambios siempre van por detrás de los cambios en los errores.
La solución es "introducir" el cambio en el efecto de supresión de errores, es decir, cuando el error es cercano a cero, el efecto de supresión de errores debe ser cero.
En otras palabras, simplemente presentar el controlador.
La palabra "proporcional" muchas veces no es suficiente. La función del término proporcional es sólo amplificar la magnitud del error. Lo que hay que agregar ahora es el "término diferencial" para predecir la tendencia de los cambios de error. De esta manera, el controlador proporcional y diferencial puede hacer que la función de control de supresión del error sea igual a cero o incluso negativa de antemano, evitando así un exceso grave de la variable controlada.
Por lo tanto, para objetos controlados con gran inercia o gran histéresis, el controlador proporcional-derivado (PD) puede mejorar las características dinámicas del sistema durante el proceso de ajuste.