Control Proporcional Integral Derivativo (PID)


El controlador PID ha sido una estructura aplicada durante décadas en el control de procesos, existiendo una gran cantidad de productos industriales que lo utilizan. Adicionalmente, existen dispositivos semiconductores que tienen implementado por hardware este controlador (por ejemplo el LM628 de National Semiconductor). Algunos aspectos básicos a considerar para diseñar un controlador PID se pueden ver aquí. La estructura del controlador PID dinámico que aquí se describe puede utilizarse para corregir los parámetros PID de un controlador industrial existente o generar de forma dinámica los coeficientes a un dispositivo hardware dedicado.

Los pasos para implementar el controlador son los mismos que para diseñar un controlador basado en el modelo indirecto:

1.- Obtener el modelo directo de la planta, tal y como muestra los ejemplos de modelado.

2.- Adaptar los parámetros de controlador: La variación radica en que el único núcleo estimador que representa al controlador cuando se aplica el control basado en el modelo indirecto se redefine por las ecuaciones (1) ó (2).

(1): Al controlador lo definen tres núcleos estimadores (uno por coeficiente PID).

(2): Al controlador lo define un único núcleo estimador borroso: La descomposición de la función no lineal equivalente, separando los términos constantes del consecuente TSK, definen los coeficientes.

Debe considerarse que en caso de utilizar la ecuación (1) se utilizan como variables de entrada una estructura de entrada-salida apropiada. Cuando se utiliza (2), las variables de entrada serían el error y valores retrasados del mismo.

3.- Aplicar el controlador a la planta real: Se considera en este caso que existe un controlador PID, al cual hay que definir los coeficientes.