CSTOOL
El ingeniero de control suele tener que realizar ajustes de lazos PID, usualmente en situaciones donde no se dispone de modelo dinámico de la planta, y muchas veces, tampoco del tiempo para su obtención. Producto de esto, la mayor parte del trabajo de ajustes de lazos de control se realiza prescindiendo de las herramientas analíticas ampliamente conocidas y muy efectivas. A los efectos de contribuir en la disminución de la brecha entre la teoría de control y su práctica diaria, se desarrolló software CSTOOL de asistencia para la identificación de modelos y ajuste de lazos de control. Esta herramienta permite identificar los parámetros del modelo, cuyo orden es definido por el usuario, a partir de la importación de datos en formato de un archivo CSV, que contengan el resultado de pruebas de perturbación sobre la variable controlada y su incidencia en la variable de procesos. Para la identificación de los parámetros del modelo se utilizó el método de estimación por mínimos cuadrados, a lo que se adicionó una etapa de ajuste final por método de descenso de gradiente. Esta última etapa permite corregir los casos donde, por presencia de ruido de medición, se obtengan parámetros con sesgo de estimación, lo cual es inherente al método de mínimos cuadrados. Cabe mencionar que, al considerar como punto de partida para el algoritmo de descenso de gradiente, la estimación obtenida por mínimos cuadrados, se elude la problemática de mínimos locales que puede suceder si se utiliza el método de descenso de gradiente por sí solo. Con esta combinación en etapas de algoritmos, se ha obtenido un buen desempeño en la estimación de parámetros de modelos aún en condiciones de señales ruidosas.
Fig. 1
Adicional
a la funcionalidad de identificación de modelo, el software desarrollado posee
un entorno de simulación, el cual permite verificar el comportamiento a lazo
cerrado para distintas configuraciones del controlador, siendo posible
verificar el desempeño ante perturbaciones y cambios de Set Point. Por otra
parte, la herramienta puede también obtener la configuración del controlador
por método de IMC y calcular la distancia entre el gráfico de Nyquist al punto
crítico, lo que da una idea de la robustez del ajuste realizado sobre el PID; logrando
así un conjunto de funcionalidades que resulta muy útil como herramienta de apoyo
en la tarea diaria del ingeniero de control.
Fig. 2
