MÉTODO DE SINTONÍA POR RETROALIMENTACIÓN DE RELÉ Este procedimiento es una variación del método de oscilaciones sostenidas de Ziegler – Nichols, en el cual, inicialmente, era necesario llevar el sistema de control al límite de la estabilidad, utilizando un controlador proporcional, para determinar los parámetros de ganancia crítica Kcu y el del periodo de oscilación sostenida Tu. Como esto normalmente no es deseable, e incluso muchas veces no es posible por el tratamiento del proceso, la información va a ser obtenida empleando un relé para controlar el sistema, como lo propusieron Aström y Hägglund (Aström & Hägglund, 1984). En la Figura 2-1 se muestra el esquema para la realización de la retroalimentación de relé:
La oscilación obtenida por el método del relé tiene un periodo de oscilación similar al obtenido por Ziegler –Nichols. Es conveniente el empleo del relé con unas características de amplitud (d) y ancho de la ventana de histéresis (h), definidas, como se muestra en la figura
Los pasos para la obtención de los parámetros de sintonía del controlador PID por el método del relé son: 1. Estabilizar el sistema regulando los parámetros PID del controlador. Registrar el valor de la señal de control (variable manipulada) y de la salida del proceso en estas condiciones.
2do: Cerrar el control con el relé y desactivar el control PID. Como consigna se establece el valor leído en la salida del proceso en el paso 1, se introduce en la entrada offset, (ver figura 2) el valor de la señal de control registrado en el paso anterior. 3ro: Se pone en funcionamiento el proceso hasta que la salida tenga un comportamiento periódico. En situaciones prácticas basta considerar la repetición de la salida en dos periodos consecutivos. Paso 4. Registrar los parámetros indicados en la figura 2-7, donde Tc es el periodo de oscilación sostenida.
Paso 5. Con los valores obtenidos se determina la ganancia crítica del proceso por medio de las siguientes ecuaciones:
√
o
√
La ventaja que presenta la realimentación de relé es que se puede utilizar sobre el punto de consigna y se puede llevar a cabo en cualquier momento; como desventaja, presenta la necesidad del proceso de superar varias veces la consigna y en ocasiones puede ser nocivo para el sistema. El efecto del Ruido: Efecto del oleaje producido por el agua al caer
AJUSTAR EL PID HASTA QUE EL SISTEMA SEA ESTABLE REGISTRAR EL MV Y EL PV
DESACTIVAR EL PID Y ACTIVAR EL RELÉ ASIGNAR: SP <- PV OFFSET <- MV
PROCESO EN FUNCIONAMIENTO HASTA QUE LA SALIDA PRESENTE UN OSCILAMIENTO PERIODICO
REGISTRAR EL PERIODO CRITICO
[4] K. J. Astrom, T. Hagglund, “ Automatic Tuning of Simple Regulators ”.
Proc. IFAC 9th. World Congr. Budapest. 1984 [5] K. J. Astrom, T. Hagglund, “A frequency domain approach too analysis and design of simple feedback loop”. Proc. 23rd IEEE Conf. on Decision and
Control. Las Vegas. pp. 299- 304. 1984. [6] K. J. Astrom, T. Hagglund, “Autoomatic Tuning of Simple Regulato rs with Specifications on Phase an Amplitud Mergine” Automatica, vol 20 N 5, pp.
645-651, 1984 [6] K. J. Astrom, T. Hagglund, “Aautoomatic Tuning of Simple Regulators
with Specifications on Phase and Amplitud Margine” Automatica, vol 20 N 5 , pp.
645-651, 1984. [7] K. J. Astrom, “Adaptive Feedback Control”, Proceedings of IEEE, vol. 75,
NO 2, pag. 185- 216, Febrero de 1987.
