SWMM - Reglas de control - Controlador PID

Un controlador PID (Proporcional-Integral-Derivativo) es un esquema genérico de control en bucle cerrado que intenta mantener un punto de consigna deseado en alguna variable del proceso calculando y aplicando una acción correctiva que ajusta el proceso en consecuencia. En el contexto de un sistema de transporte hidráulico, un controlador PID puede utilizarse para ajustar la apertura en un orificio cerrado para mantener un caudal objetivo en un conducto específico o para ajustar una bomba de velocidad variable para mantener una profundidad deseada en una unidad de almacenamiento. El regulador PID clásico tiene la forma

Dónde:

El rendimiento de un regulador PID viene determinado por los valores asignados a los coeficientes Kp, Ti y Td.

La salida del regulador m(t) tiene el mismo significado que un ajuste de enlace utilizado en la cláusula de acción de una regla, mientras que dt es el paso de tiempo de enrutamiento del caudal actual en minutos. Como los ajustes de enlace son valores relativos (en relación con la curva de funcionamiento estándar de una bomba o la altura total de apertura de un orificio o vertedero), el error e(t) utilizado por el regulador también es un valor relativo. Se define como la diferencia entre el valor de consigna de la variable de control x* y su valor en el tiempo t, x(t), normalizado al valor de consigna:

e(t) = (x* - x(t)) / x*

Tenga en cuenta que para el control de acción directa, en el que un aumento del ajuste del enlace provoca un aumento de la variable controlada, el signo de Kp debe ser positivo. Para el control de acción inversa, en el que la variable controlada disminuye a medida que aumenta el ajuste del eslabón, la señal de Kp debe ser negativa. El usuario debe reconocer si el control es de acción directa o inversa y utilizar la señal Kp adecuada en consecuencia. Por ejemplo, ajustar la apertura de un orificio para mantener un caudal o nivel de agua aguas abajo deseado es una acción directa. Ajustarlo para mantener un nivel de agua aguas arriba es una acción inversa. Controlar una bomba para mantener un nivel de agua de pozo húmedo fijo sería una acción inversa, mientras que utilizarla para mantener un caudal aguas abajo fijo es una acción directa.

Véase también: Normas de control SWMM