¿Qué son los controladores PID digitales?
Un controlador proporcional-integral-derivativo (PID) es un dispositivo utilizado a menudo para controlar dispositivos y sistemas electrónicos. El dispositivo aplica los principios matemáticos para procesar una señal y activar una respuesta en la electrónica a la que está conectado. Los controladores PID digitales a menudo funcionan de manera similar a los analógicos, pero pueden incluir microprocesadores, controles lógicos programables y software especializado. El dispositivo controlado a veces se denomina planta, que puede ser un motor industrial, un actuador y otra maquinaria, así como un termostato doméstico.
Los controladores PID digitales a veces se usan para administrar dispositivos individuales, pero también se pueden incluir en un sistema completo. Por lo general, se utilizan para ajustar con precisión las señales de salida en sistemas como los controladores de temperatura, en función de cierto nivel de retroalimentación. Los dispositivos generalmente usan cálculos matemáticos llamados algoritmos, que pueden permitirles activarse cuando se alcanzan los umbrales programados. Las condiciones también se pueden monitorear consistentemente en momentos específicos; Esta función a menudo se denomina frecuencia de muestreo.
Las señales de error suelen ayudar a controlar la función de los controladores PID digitales. El término proporcional generalmente se refiere a la reducción matemática del error, mientras que la función integral generalmente tiene como objetivo hacer que el error sea lo más pequeño posible. Cuando la señal de salida cambia demasiado rápido, la función derivada a veces limita las acciones de los otros dos para que la corrección no se exagere. Los tres elementos de los controladores proporcionales-integrales-derivados a menudo están diseñados por expertos en teoría matemática, así como por programadores de software. Una interfaz de control, generalmente un programa de computadora, puede ayudar a las personas a administrar controladores PID digitales sin experiencia avanzada.
A veces se necesita un código de software para ajustar un controlador PID digital, mientras que la depuración puede ser necesaria para ajustar las variables administradas por el dispositivo. En el caso del control de temperatura en el hogar, el dispositivo a menudo está diseñado para responder a las temperaturas de punto de ajuste y la desviación de las mismas. Los controladores PID digitales también pueden aprender los tiempos necesarios para calentar una habitación o enfriarla. Por lo general, también pueden mantener las temperaturas estables en una habitación.
La mayoría de los controladores PID digitales funcionan mediante el uso de valores fijos. El proceso generalmente es ignorado por los controladores; solo se rastrean los parámetros de operación. Sin embargo, se pueden conectar diferentes controladores PID para gestionar el rendimiento de un sistema grande, o incluso adaptarlos a diversos usos en una aplicación general. Otro beneficio de los controladores PID digitales es que el tiempo de muestreo puede ser una pequeña fracción del tiempo que se tarda en ajustar un parámetro, por lo que la precisión y la efectividad se maximizan normalmente.