Ajuste de parametros: Sintonia Métodos de ajuste en lazo cerrado.

Ajuste de parametros: Sintonia
Métodos de ajuste en lazo cerrado.
La caracteristica de estos metodos de sintonizacion es que no se necesita conocer los
parámetros de la función de transferencia que caracterizan el sistema, por lo que se puede
aplicar a los dos sistemas de la planta (LT(s)/VC(s) y LF(s)/VD(s)).
Los metodos son:
Método de Ziegler - Nichols
Este método se caracteriza por la determinación por la ganancia y periodo de oscilación
críticos, Ku y Pu, que corresponden al sistema en oscilación. El procedimiento es el siguiente:
1)
2)
3)
4)
5)
Desconectar los modos integral y derivativo, esto se logra fijando Td = 0 y Ti =  .
Conectar el controlador en modo automático.
Con la ganancia en un valor automático aplique una pequeña entrada (perturbación) y observe
la respuesta.
Si la curva de respuesta en el punto 3) no se amortigua, significa que la ganancia es
demasiado alta, lo que implica una Banda Proporcional muy baja .Para solucionar este
problema se aumenta la Banda Proporcional y se repite el punto 3).
Cuando la respuesta es críticamente estable, esto quiere decir que oscila de forma regular,
entonces se deben anotar los valores de BP (banda proporcional) y Pu (periodo crítico de
oscilación).
Una vez determinados los valores críticos se pueden obtener los parámetros para operar
el controlador del modo que se prefiera a través de las siguientes fórmulas.
- Modo P:
- Modo PI:
- Modo PD :
- Modo PID:
Kc = 0.45 Ku
Kc = 0.45 Ku
Ti = Pu/1.2
Kc=0.6 Ku
Td =Pu/8
Kc = 0.6 Pu
Ti = 0.5 Pu
Td =Pu/8
Con esto quedan caracterizados los controladores para éste método.
Método de Harriot
Este método se usa cuando el proceso no se puede llevar a una oscilación sostenida.
El método de Harriot consta del mismo procedimiento que el método Z-N la diferencia esta en que
Harriot se realiza hasta que se obtiene en la curva de respuesta del proceso una razón de
amortiguamiento de ¼ como se muestra en la siguiente figura.
Razón del método de Harriot
De esta curva resultante solo se anota el valor del periodo P con el cual se determinan los
parámetros:
P
6
P
Td 
1.5
Ti 
Después de posicionar el controlador en estos valores de Ti y Td, se ajusta la ganancia hasta
alcanzar nuevamente la razón ¼ en la respuesta. La ganancia obtenida será el valor usado en la
sintonía del controlador.
Método de Prueba y Error
El procedimiento es el siguiente:
a) Quitar toda acción derivativa e integral del controlador (Td = 0, Ti =  ) .
b) Poner una baja ganancia, o lo que es equivalente, una alta banda proporcional del orden de
300%, como lo muestra la figura.
Paso b)
c) Aumentar la ganancia en forma sistemática (por ejemplo en factores de 2 y hacer una
prueba de respuesta al escalón.
d) repetir c) hasta que la respuesta sea oscilatoria (casi) sin amortiguación, como lo muestra la
siguiente figura:
Paso d)
e) Disminuir la ganancia a la mitad de la obtenida en d).
f) Poner acción integral comenzando desde el máximo valor del controlador y observar la
respuesta escalón.
g) Reducir Ti (en factores de 2) hasta que la respuesta sea muy oscilatoria.
h) Aumentar a Ti al doble del valor determinado en g).
i) Poner acción derivativa hasta que el ruido aparezca en la salida del controlador.
j) Reducir Td hasta la mitad del valor determinado en i).
k) Varíe la ganancia en torno al valor puesto y examine la respuesta hasta obtener una
aceptable.