Método de Oscilación de Z-N
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Este método de ajuste de controladores PID llamado Ziegler-Nichols parte de ajustar primero la parte proporcional para lograr resonancia en el sistema, anotando la ganancia K0 y el periodo T0. Luego usa esta información y una tabla para ajustar los parámetros del controlador PID de acuerdo a las especificaciones requeridas. Si bien es útil para sistemas cuya función de transferencia se desconoce, tiene la desventaja de estar lejos del mejor ajuste y puede llevar a inestabilidad, por lo que se re
Método de Oscilación de Z-N
- 1. MÉTODO DE ZIEGLER-NICHOLS Prof. Paolo Castillo Rubio
- 2. Este método parte de la resonancia de un sistema; es decir, que no es estable, pero tampoco a llegado a ser inestable. En el campo del tiempo, se parte de que tenemos acceso al sistema y que un regulador PID está conectado a él. Con base en esto, se ajusta la parte integradora a infinito y la parte derivativa a cero. Se busca un valor de la parte proporcional que otorgue un sistema resonante, aquí se anota el valor de la ganancia como K 0 y se encuentra el tiempo del periodo T 0 , como se muestra en la figura siguiente.
- 4. De acuerdo con las especificaciones y requerimientos pedidos, se ajusta el regulador de acuerdo con la siguiente tabla:
- 5. La gran ventaja de este método es que se puede usar en procesos de los cuales no se tiene una función de transferencia . Su desventaja es que, por causa de su simplicidad, está muy lejos de ser el mejor ajuste para el regulador y de obtener las condiciones deseadas. En la práctica se usa para realizar el primer ajuste y, a partir de esto, encontrar los mejores valores de los parámetros que den las condiciones deseadas. Otra desventaja, es el riesgo que se corre al tratar de llegar al margen de estabilidad, ya que el sistema se vuelve resonante (oscilatorio).
- 6. Se ha demostrado, en la práctica, que este método lleva a sistemas transitorios; es decir, con poca estabilidad. Para obtener mejor estabilidad en lo que al método concierne, se puede reducir el valor de la ganancia K y aumentar tanto el valor del tiempo de integración T i , como el tiempo de derivación T d . El método de autoajuste también se puede usar, como es obvio, con procesos de los cuales se conoce la función de transferencia o, por lo menos, su diagrama de Bode.
- 7. En este caso, se encuentra la frecuencia de resonancia del proceso w p , y con ella se calcula el tiempo del periodo: Para encontrar el valor de la ganancia que proporcione un sistema resonante, es decir, en los límites de la estabilidad, se calcula la inversa de la amplitud en la frecuencia resonante, es decir: Con base en T 0 y K 0 , se utiliza la tabla antes mencionada y se ajusta el regulador.