Estudio comparativo de control PID, predictivo y difuso en un proceso de flujo.

Abstract

Un escenario adecuado para el análisis de sistemas de control es la comparación entre un control PID, predictivo y difuso utilizando un proceso de caudal que puede ser lineal o no lineal. Sin embargo, para llevar a cabo esta comparación, es necesario establecer las condiciones técnicas de operación para su implementación utilizando los modelos matemáticos que contemplen las variables de control y de proceso. Los sistemas de control utilizados en este proyecto tienen librerías que permiten su implementación en la memoria física como son el PLC S7-1200 y el microcontrolador Arduino Uno. Como nexo de interacción, se utiliza una plataforma de comunicación OPC, lo que permite establecer una comunicación exitosa entre la planta implementada y el software KepServerEX que soporta ambos controladores en tiempo real. Cada controlador es diseñado en la herramienta de Matlab Simulink una vez que se han creado las condiciones para su implementación. En esta etapa, el proceso más arduo es encontrar el punto de sintonía adecuado que proporciona estabilidad y rapidez al sistema. Como resultado, es necesario aplicar técnicas experimentales y observación del comportamiento de cada uno de los controladores para poder implementarlos, ajustando minuciosamente sus valores de sintonía. El resultado de la implementación al realizar un control de caudal PID y también para un control predictivo se nota que es estable, a diferencia de un control difuso con la variación en respuesta transitoria que son mucho más rápida; en el control PID existe un mejor manejo de la variable en estado estacionario para el control predictivo. Sin embargo, el desempeño de ambos controladores es muy parejo, incluso en el rechazo a perturbaciones, esto tomando en cuenta que la variable en estado estacionario y la variable de caudal en el control PID se maneja gracias al modelo matemático por su facilidad en su implementación.