Estudio comparativo de un control predictivo y PID aplicado a un proceso didáctico de caudal.
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Date
2021-03
Authors
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Publisher
Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC.
Abstract
La comparación entre un control Predictivo y un PID utilizando un proceso de caudal, constituye un escenario propicio para el análisis de sistemas de control, para llevar acabo tal comparación es necesario crear las condiciones técnicas para su implementación, ya que ninguno de los elementos de control utilizados en este proyecto (PLC S7-1200, NI myDAQ) cuenta con librerías que permitan su implementación sobre su memoria física, es por esto que se utiliza una plataforma de comunicación OPC, logrando establecer exitosamente una comunicación entre la planta y el software que soporta ambos controladores en tiempo real.
Creadas las condiciones para su implementación cada controlador es diseñado en el software Simulink, de esta etapa, el proceso que demanda mayor esfuerzo es encontrar el punto de sintonía adecuado que brinde relativa rapidez y estabilidad al sistema. Por lo cual es necesario simular el comportamiento de cada uno de los controladores para posteriormente ser implementados, realizando ajustes finos en sus valores de sintonía.
El resultado de la implementación da un control muy estable en el manejo de caudal tanto para el control PID como para el control Predictivo, asentando sus principales diferencias en una respuesta transitoria mucho más rápida para el control PID y con un mejor manejo de la variable en estado estacionario por parte del control Predictivo, pero en general el desempeño para ambos controladores incluso en el rechazo a perturbaciones es muy parejo, esto tomando en cuenta se está evaluando y comparando su desempeño en el manejo de un sistema (SISO), lo cual inclinaría la balanza hacia el control PID por ser más sencillo de implementar, sin embargo este objetivo de esta investigación es constituir una base para futuros trabajos donde se pueda evaluar desempeños en procesos multivariables.
Description
The comparison between a Predictive control and a PID using a flow process, constitutes a favorable scenario for the analysis of control systems, to carry out such a comparison it is necessary to create the technical conditions for its implementation since none of the control elements used In this project (PLC S7-1200, NI myDAQ) it has libraries that allow its implementation on its physical memory, hence, an OPC communication platform was used, successfully establishing communication between the plant and the software that supports both real-time drivers. Once the conditions for its implementation have been created, each controller is designed in the Simulink software. From this stage, the process that requires the greatest effort is to find the appropriate tuning point that provides relative speed and stability to the system. Therefore, it is necessary to simulate the behavior of each of the controllers to later be implemented, making fine adjustments to their tuning values. The result of the implementation gives a very stable control in the flow management both for the PID control and for the Predictive control, settling its main differences in a much faster transient response for the PID control and with a better management of the variable in steady state by the Predictive control, but in general the performance for both controllers even in the rejection of disturbances is very even, this taking into account is evaluating and comparing their performance in the management of a system (SISO), which would incline the balance towards PID control because it is easier to implement, however this research objective is to constitute a basis for future work where performance in multivariable processes can be evaluated.
Keywords
CONTROL PID, PREDICTIVO, VARIABLE
Citation
Guambo Cain Wilson Geovanny (2021), Estudio comparativo de un control predictivo y PID aplicado a un proceso didáctico de caudal. UTC. Latacunga. 110 p.