Diseño de controlador PI

En aplicaciones como el ajuste automático de brillo en teléfonos inteligentes, los controladores integrales proporcionales mitigan eficazmente los errores de estado estacionario para las entradas de función escalonada, a diferencia de los controladores PD, que requieren errores que varían en el tiempo.

El componente integral de un controlador PI elimina los errores residuales de estado estacionario no abordados por la parte proporcional.

Un controlador PI basado en amplificador operacional utiliza resistencias y un condensador para procesar una señal de error, generando una señal de control a través de la retroalimentación proporcional de una resistencia y una respuesta integral de un condensador.

Los circuitos de amplificador operacional de dos y tres tienen funciones de transferencia únicas, con parámetros de controlador PI vinculados a sus características de circuito.

Los tres circuitos de amplificador operacional vinculan de forma independiente las ganancias proporcionales e integrales a los parámetros del circuito. Ambos circuitos tienen una ganancia integral inversamente proporcional al condensador, lo que lleva a valores de condensador potencialmente grandes para diseños de control PI efectivos.

Al alterar la función de transferencia de ruta de avance agregando un cero y un polo, el controlador PI aumenta el rendimiento del sistema y reduce el error de estado estacionario en un orden.

Si el error de estado estacionario de una entrada dada es constante, el control PI lo reduce a cero, siempre que el sistema compensado permanezca estable.