Optimización Del Controlador De Proceso; Método De Ajuste De Ziegler-Nichols - Danfoss VLT FC 300 Guia De Diseno

Introducción del producto
3.4.10 Optimización del controlador de
proceso
Después de realizar los ajustes básicos, optimice lo
siguiente:
3 3
•
Ganancia proporcional
•
Tiempo de integración
•
Tiempo diferencial de PID de velocidad
En la mayoría de los procesos, esto puede hacerse
siguiendo estos pasos:
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 para la
señal de realimentación.
AVISO!
Si es necesario, puede activarse el arranque / la parada
una serie de veces para provocar una variación de la
señal de realimentación.
3.4.11 Método de ajuste de Ziegler-Nichols
Se pueden utilizar varios métodos para ajustar los
controles de PID del convertidor de frecuencia. Un enfoque
consiste en utilizar el método de ajuste de Ziegler-Nichols.
AVISO!
El método descrito no debe utilizarse en aplicaciones
que puedan resultar dañadas por las oscilaciones creadas
por ajustes de control marginalmente estables.
42
®
Guía de diseño del VLT AutomationDrive FC 300 90-1200 kW
Los criterios de ajuste de los parámetros están basados en
la evaluación del sistema en el límite de estabilidad en
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 3.25.
y(t)
Ilustración 3.25 Sistema marginalmente estable
Mida P
u
pequeña. A continuación, se «retrocede» de nuevo desde
esta ganancia, tal como se indica enTabla 3.12.
K es la ganancia a la que se obtiene la oscilación.
u
Tipo de
control
Control PI
Control de PID
estricto
PID con cierta
sobremodu-
lación
Tabla 3.12 Ajuste de Ziegler-Nichols para controladores,
basado en un límite de estabilidad
Según la regla de Ziegler-Nichols, la experiencia ha
demostrado que el ajuste de control descrito en los pasos
siguientes proporciona una buena respuesta de lazo
cerrado para muchos sistemas. El operador del proceso
puede realizar el ajuste final del control repetidamente
para alcanzar un control satisfactorio.
MG34S205 - Rev. 29-11-2013
P u
cuando la amplitud de la oscilación sea muy
Ganancia Tiempo
proporcional integral
0,45 * K 0,833 * P
u
0,6 * K 0,5 * P
u u
0,33 * K 0,5 * P
u u
)
u
t
Tiempo
diferencial de
PID de
velocidad
-
u
0,125 * P
u
0,33 * P
u