Capítulo F
Bloques de funciones PID
278
Autoajuste de IPID para sistemas de primero y segundo orden
El autoajuste de IPID solo puede funcionar en sistemas de primero y segundo
orden.
Un sistema de primer orden se puede describir como un único elemento
independiente de almacenamiento de energía. Ejemplos de sistemas de primer
orden son la refrigeración de un depósito de líquido, el flujo de un líquido desde
un depósito, un motor de par constante que impulsa un volante de disco, o un
circuito eléctrico RC. El almacenamiento de energía en estos sistemas se realiza en
forma de energía calorífica, energía potencial, energía cinética rotacional y energía
de almacenamiento capacitivo, respectivamente.
Esto se puede escribir en un formato estándar como f(t) = dy/dt + y(t), donde
es la constante de tiempo del sistema, f es la función de forzado e y es la variable de
estado del sistema.
El ejemplo de refrigeración de un depósito de líquido se puede modelar mediante
la capacitancia térmica C del líquido y la resistencia térmica R de las paredes del
depósito. La constante de tiempo del sistema es RC, la función de forzado es la
temperatura ambiente y la variable de estado del sistema es la temperatura del
líquido.
Un sistema de segundo orden se puede describir mediante dos elementos inde-
pendientes de almacenamiento de energía que intercambian energía almacenada.
Ejemplos de sistemas de segundo orden son un motor que impulsa un volante de
disco con el motor acoplado al volante mediante un eje con rigidez torsional, o un
circuito eléctrico compuesto por una fuente de corriente que alimenta un circuito
RL (inductor y resistencia) con C (condensador) en paralelo. Los elementos de
almacenamiento de energía para estos sistemas son la energía cinética rotacional y
la energía elástica de torsión para el primer caso, y la energía de almacenamiento
inductivo y capacitivo para el segundo caso. Normalmente, los sistemas impulsa-
dos por motor y los sistemas de calefacción se pueden modelar mediante el cir-
cuito eléctrico RL y C.
Publicación de Rockwell Automation 2080-UM002J-ES-E – Marzo 2018