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Ejemplos de aplicaciones
4.4.7 Optimización del controlador de
proceso
Ya se han definido los ajustes básicos; todo lo que hay que
hacer es optimizar la ganancia proporcional, el tiempo de
integración y el tiempo diferencial (7-33 Ganancia proporc.
PID de proc., 7-34 Tiempo integral PID proc., 7-35 Tiempo
diferencial PID proc.). En la mayoría de los procesos, esto
puede hacerse siguiendo estas pautas:
4
4
1.
Ponga en marcha el motor.
2.
Ajuste 7-33 Ganancia proporc. PID de proc. a 0,3 e
increméntelo hasta que la señal de realimen-
tación empiece a variar constantemente.
Seguidamente, reduzca el valor hasta que la señal
de realimentación se haya estabilizado. Después,
reduzca la ganancia proporcional en un 40-60%.
3.
Ajuste 7-34 Tiempo integral PID proc. a 20 s y
reduzca el valor hasta que la señal de realimen-
tación empiece a variar constantemente.
Aumente el tiempo de integración hasta que la
señal de realimentación se estabilice, seguido de
un incremento del 15-50%.
4.
Utilice 7-35 Tiempo diferencial PID proc.
únicamente para sistemas de actuación muy
rápida (tiempo diferencial). El valor normal es
cuatro veces el tiempo de integración definido. El
diferenciador solo debe emplearse cuando el
ajuste de la ganancia proporcional y del tiempo
de integración se hayan optimizado por
completo. Compruebe que las oscilaciones de la
señal de realimentación están suficientemente
amortiguadas por el filtro de paso bajo de la
señal de realimentación.
¡NOTA!
Si es necesario puede activarse el arranque/parada una
serie de veces para provocar una variación de la señal de
realimentación.
4.4.8 Método de ajuste de Ziegler Nichols
Pueden utilizarse varios métodos para ajustar los controles
PID del convertidor de frecuencia. Uno de estos métodos
es una técnica desarrollada en la década de 1950 que ha
superado el paso del tiempo y aún se emplea hoy día. Se
trata del método conocido como ajuste de Ziegler Nichols.
¡NOTA!
El método descrito no debe utilizarse en aplicaciones que
puedan resultar dañadas por las oscilaciones creadas por
ajustes de control marginalmente estables.
Los criterios de ajuste de los parámetros están basados en
la evaluación del sistema en el límite de estabilidad en
64
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT
lugar de estarlo en la obtención de una respuesta de paso.
Se incrementa la ganancia proporcional hasta que se
observan oscilaciones continuas (medidas en la realimen-
tación), es decir, hasta que el sistema se vuelve
marginalmente estable. La ganancia correspondiente (K
se denomina ganancia máxima. El periodo de la oscilación
(P
) (llamado periodo máximo) se determina como se
u
muestra en Ilustración 4.12.
Ilustración 4.12 Sistema marginalmente estable
Mida P
pequeña. A continuación, se «retrocede» de nuevo desde
esta ganancia, tal como se indica enTabla 4.23.
K
es la ganancia a la que se obtiene la oscilación.
u
Tipo de control Ganancia
Control PI
Control de PID
estricto
PID con cierta
sobremodu-
lación
Tabla 4.23 Ajuste de Ziegler Nichols para reguladores, basado en un
límite de estabilidad.
La experiencia ha demostrado que el ajuste de control
según la regla de Ziegler Nichols proporciona una buena
respuesta de lazo cerrado para muchos sistemas. El
operador del proceso puede realizar el ajuste final del
control de forma iterativa para alcanzar un control
satisfactorio.
®
VLT
MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
y(t)
P u
cuando la amplitud de la oscilación sea muy
u
Tiempo
proporcional
integral
0,45 * K
0,833 * P
u
0,6 * K
0,5 * P
u
0,33 * K
0,5 * P
u
®
FCD 302
)
u
t
Tiempo
diferencial
-
u
0,125 * P
u
u
0,33 * P
u
u
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