Algoritmo de ajuste de PID
Entre los objetivos típicos de ajuste de PID se incluyen los siguientes:
Estabilidad de lazo cerrado: la salida del sistema de lazo cerrado permanece acotada para una entrada acotada.
Rendimiento adecuado: el sistema de lazo cerrado realiza un seguimiento de los cambios de referencia y anula las perturbaciones con la mayor rapidez posible. Cuanto mayor sea el ancho de banda del lazo (la frecuencia de la ganancia unitaria de lazo abierto), más rápido responderá el controlador a los cambios en la referencia o a las perturbaciones en el lazo.
Robustez adecuada: el diseño del lazo tiene suficiente margen de ganancia y de fase para permitir errores de modelado o variaciones en la dinámica del sistema.
El algoritmo de MathWorks® para ajustar los controladores PID cumple estos objetivos ajustando las ganancias de PID para lograr un buen equilibrio entre rendimiento y robustez. De forma predeterminada, el algoritmo elige una frecuencia de cruce (ancho de banda del lazo) basada en la dinámica de la planta y realiza el diseño para un margen de fase objetivo de 60°. Cuando se modifican de forma interactiva el tiempo de respuesta , el ancho de banda, la respuesta transitoria o el margen de fase mediante la interfaz PID Tuner, el algoritmo calcula nuevas ganancias de PID.
Para una robustez dada (margen de fase mínimo), el algoritmo de ajuste elige un diseño de controlador que equilibra las dos medidas de rendimiento, seguimiento de referencia y anulación de perturbaciones. Puede cambiar el enfoque del diseño para favorecer una de estas medidas de rendimiento. Para ello, use la opción DesignFocus de pidtune en la línea de comandos o el cuadro de diálogo Options en PID Tuner.
Cuando se cambia el enfoque del diseño, el algoritmo intenta ajustar las ganancias para favorecer el seguimiento de referencia o la anulación de perturbaciones, al tiempo que se consigue el mismo margen de fase mínimo. Cuanto más ajustables sean los parámetros que hay en el sistema, más probable es que el algoritmo PID pueda alcanzar el enfoque de diseño deseado sin sacrificar la robustez. Por ejemplo, es más probable que establecer el enfoque de diseño sea efectivo para controladores PID que para controladores P o PI. En todos los casos, el ajuste del rendimiento del sistema depende en gran medida de las propiedades de la planta. En el caso de algunas plantas, cambiar el enfoque del diseño tiene poco o no efecto.
