Ecuaciones de Sintonía para Controladores PID usando la Minimización del Error y de la Varianza de la Señal del Controlador como la Función Objetivo
dc.contributor.author | Portnoy, Ivan D. | |
dc.contributor.author | Verdeza, Arnaldo | |
dc.contributor.author | Lenis, Yuhan A. | |
dc.contributor.author | Sanjuán, Marco E. | |
dc.date.accessioned | 2019-03-27T22:23:50Z | |
dc.date.available | 2019-03-27T22:23:50Z | |
dc.date.issued | 2019-02 | |
dc.description.abstract | A partir de un modelo paramétrico para procesos de primer orden más tiempo muerto, se desarrollan ecuaciones de sintonía para controladores PID. Se usa como criterio de optimización la minimización de una función objetivo, compuesta por una combinación de la integral del valor absoluto del error (IAE) y la varianza de la señal del controlador. Se obtienen dos conjuntos de ecuaciones de sintonía, uno para 0.1<t0/τ<1.5 y otro para 1.5<t0/τ<5.0. Ambos conjuntos de ecuaciones de sintonía se evalúan con procesos de referencia, y sus resultados se comparan con las sintonías de mínimo IAE, integral cuadrada del error (ISE), integral cuadrada del error por el tiempo (ISTE), por control de modelo interno (IMC) y Lambda (λ). A diferencia de las ecuaciones tradicionales, las propuestas en este trabajo consideran la respuesta de la variable controlada y la variabilidad en la señal que se envía a los actuadores. | spa |
dc.description.abstract | New tuning equations for PID controllers based on first-order-plus-dead-time process parameters are developed in this work. The optimization criterion is the minimization of a target function composed by a combination of integral-of-the-absolute-error (IAE) and the controller signal variance, which considers not only the controlled variable response but also the actuators safety. Two sets of tuning equations are obtained, one for 0.1<t0/τ<1.5 and another one for 1.5<t0/τ<5.0. Both tuning equation sets are assessed with benchmark processes and their performances are compared with the tuning formulas for Minimum IAE, integral of the squared error (ISTE), internal model control (IMC) and λ tuning. Unlike traditional tuning equations, those proposed in this work consider not only the controlled variable response, but also favors responses with low variability of signals to the actuators. | eng |
dc.identifier.issn | 07168756 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/20.500.12442/2851 | |
dc.language.iso | spa | spa |
dc.publisher | Centro de Información Tecnológica (CIT) | spa |
dc.rights.accessrights | info:eu-repo/semantics/openAccess | spa |
dc.rights.license | Licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional | spa |
dc.source | Revista Informacion Tecnologica | spa |
dc.source | Vol. 30, No. 1 (2019) | spa |
dc.source.uri | https://scielo.conicyt.cl/pdf/infotec/v30n1/0718-0764-infotec-30-01-49.pdf | spa |
dc.subject | PID | spa |
dc.subject | Sintonía | spa |
dc.subject | Varianza | spa |
dc.subject | IAE | spa |
dc.subject | Procesos de primer orden | spa |
dc.subject | FOPDT | spa |
dc.subject | Tuning equations | eng |
dc.subject | Signal variance | eng |
dc.subject | First order processes | eng |
dc.title | Ecuaciones de Sintonía para Controladores PID usando la Minimización del Error y de la Varianza de la Señal del Controlador como la Función Objetivo | spa |
dc.title.alternative | Tuning Equations for PID Controllers using Minimization of Error and of Controller Signal Variance as the Objective Function | spa |
dc.type | article | spa |
dcterms.references | Alfaro, V.M., Actualización del Método de Sintonización de Controladores de Ziegler y Nichols, Revista Ingeniería de la Universidad de Costa Rica, ISSN: 2215-2652, 15(1–2), 39–52 (2005) | spa |
dcterms.references | Campi, M.C., A. Lecchini y S.M. Savaresi, Virtual Reference Feedback Tuning: A Direct Method for the Design of Feedback Controllers, doi: 10.1016/S0005-1098(02)00032-8, Automática, 38(8), 1337–1346 (2002) | eng |
dcterms.references | Chaib, L., A. Choucha y S. Arif, Optimal Design and Tuning of Novel Fractional Order PID Power System Stabilizer Using a New Metaheuristic Bat Algorithm, doi: 10.1016/j.asej.2015.08.003, Ain Shams Engineering Journal, 8(2), 113–125 (2017) | eng |
dcterms.references | Duarte, J. y G. Amador, Desarrollo de Ecuaciones de Sintonía para Controladores Tipo PID Aplicados al Control de Temperatura en Intercambiadores de Calor, Inge@UAN, ISSN: 2346-1446, 4(7), 21–28 (2013) | spa |
dcterms.references | Klan, P. y R. Gorez, PI Controller Design for Actuator Preservation, doi: 10.3182/20080706-5-KR-1001.00981, IFAC Proceedings Volumes, 41(2), 5820–5824 (2008) | eng |
dcterms.references | Lee, J., W. Cho y T.F. Edgar, Simple Analytic PID Controller Tuning Rules Revisited, doi: 10.1021/ie4009919, Industrial and Engineering Chemistry Research, 53(13), 5038–5047 (2014) | eng |
dcterms.references | O’Dwyer, A., Handbook of PI and PID Controller Tuning Ruler, 3th Ed., Imperial College Press, London, UK (2009) | eng |
dcterms.references | O’Dwyer, A., A Summary of PI and PID Controller Tuning Rules for Processes with Time Delay. Part 1 : PI Controller Tuning Rules, doi: 10.1016/S1474-6670(17)38237-X,” IFAC Proceedings Volumes, 33(4), 175–180 (2000a) | eng |
dcterms.references | O’Dwyer, A., A Summary of PI and PID Controller Tuning Rules for Processes with Time Delay. Part 2 : PID Controller Tuning Rules, doi: 10.1016/S1474-6670(17)38246-0, IFAC Proceedings Volumes, 33(4), 175–180 (2000b) | eng |
dcterms.references | Özdemir, M.T., D. Öztürk, I. Eke, V. Çelik y K.Y. Lee, Tuning of Optimal Classical and Fractional Order PID Parameters for Automatic Generation Control Based on the Bacterial Swarm Optimization, doi: 10.1016/j.ifacol.2015.12.429, IFAC-PapersOnLine, 48(30), 501–506 (2015) | eng |
dcterms.references | Padma, R., M.N. Srinivas y M. Chidambaram, A Simple Method of Tuning PID Controllers for Stable and Unstable FOPTD Systems, doi: 10.1016/j.compchemeng.2004.04.004, Computers and Chemical Engineering, 28(11), 2201–2218 (2004) | eng |
dcterms.references | Poe, W.A. y S. Mokhatab, Process Control, in Modeling, Control, and Optimization of Natural Gas Processing Plants 1st Ed., 97–172, Gulf Professional Publishing, Canada, USA (2017) | eng |
dcterms.references | Ramasamy, M. y S. Sundaramoorthy, PID Controller Tuning for Desired Closed-Loop Responses for SISO Systems Using Impulse Response, doi:10.1016/j.compchemeng.2007.08.019, Computers and Chemical Engineering, 32(8), 1773–1788 (2008) | eng |
dcterms.references | Shen, J.C., New Tuning Method for PID Controller, doi: 10.1016/S0019-0578(07)60103-7, ISA Transactions, 41(4), 473–484 (2002) | eng |
dcterms.references | Smith, C.A. y A.B. Corripio, Adjusting Controller Parameters; in Principles and Practices of Automatic Process Control, 3th Ed., 229–279 John Wiley & Sons, South Florida, Tampa, USA (2005) | eng |
dcterms.references | Tan, W., J. Liu, T. Chen y H.J. Marquez, Comparison of Some Well-Known PID Tuning Formulas, doi: 10.1016/j.compchemeng.2006.04.001, Computers and Chemical Engineering, 30(9), 1416–1423 (2006) | eng |
dcterms.references | Valério, D. y J.S. Da Costa, Tuning of Fractional PID Controllers with Ziegler-Nichols-Type Rules, doi: 10.1016/j.sigpro.2006.02.020, Signal Processing, 86(10), 2771–2784 (2006) | eng |
dcterms.references | Verdeza, A., L. Di-Mare, M. Sanjuán y A. Bula, Diseño de Ecuaciones de Sintonía para Controladores PID (Proporcional-Integral-Derivativo) Implementados en Fotobiorreactores, doi: 10.4067/S0718-07642016000400013, Información Tecnológica, 27(4), 121–132 (2016) | spa |