Reglas prácticas para la sintonizacion de controladores PID: recomendaciones finales

Conocer con qué acción de control nos centraremos de primera mano a la hora de sintonizar es una cuestión de entender la característica del proceso (identificando si es auto-regulatorio, integrativo, runaway, si es ruidoso, tiene retardos o tiempo muerto, o cualquier combinación de estasrealizando una prueba a lazo abierto) y luego seleccionar las mejores acciones para satisfacer estas características.

La siguiente tabla muestra de manera general las recomendaciones para realizar la sintonización PID basándonos en la característica del proceso.

Auto-regulatorio puro: puede ser controlado con una agresiva acción integrativa, y además con un poco de acción proporcional. No se usa en absoluto acción derivativa.

Auto-regulatorio con retardo puro de primer orden: responde muy bien ante una acción proporcional agresiva. Necesita de acción integral solo para recuperarse ante cambios de carga.

Auto-regulatorio con múltiples retardos: la acción proporcional es necesaria para tener una rápida respuesta ente cambios de setpoint, la acción integral es necesaria para recuperarse ante cambios de carga, y la acción derivativa es necesaria para prevenir overshoots. Las acciones proporcional e integrativa están limitadas por la tendencia a oscilar.

Integrativo con retardos: la acción proporcional debería ser lo más agresivo que se pueda sin generar oscilaciones. La acción integral solo es necesaria para recuperarse de los cambios de carga.

Integrativo puro: responde bien para una acción proporcional agresiva, con acción integral necesaria para recuperarse ente cambios de carga.

 Reglas generales:

• No usemos acción derivativa si la variable de proceso es ruidosa.
• Use la acción proporcional con moderación si la variable de proceso es ruidosa.
• Mientras más es el tiempo de retardo, menos acción integral debemos usar (una buena aproximación es fijar el tiempo integral igual a la medida del tiempo de retardo del proceso).
• Mientras el tiempo retardo es de un orden mayor (múltiple orden), menos debe ser la acción proporcional a usar.
• Los procesos auto-regulatorios NECESITAN de la acción integral.
• Los procesos integrativos NECESITAN de acción proporcional.
• Ante la existencia de tiempo muerto, se requiere la reducción de todas las constantes PID por debajo de lo que normalmente trabajarían.

Una vez determinada la característica básica del proceso, y entendido a partir de la característica las necesidades del proceso con las acciones de control P, I y /o D, RECIEN podemos “experimentar” con diferentes valoresde sintonización P, I y D hasta lograr la combinación ideal para un control ROBUSTO.