control pid para enfriar... muchas dudas

[ppyote]

Últimamente estoy intentando aprender y a su vez añadir un control pid a mi controlador de temperatura de pc...
He leído muchísimo sobre el control proporcional, integrado y derivado... Pero no acabo de entender todo...
Cualquier ejemplo que miro en internet se basa en calentar, tipo horno... Aquí en el foro hay algun que otro post
el problema viene cuando en vez de calentar, lo que deseo es enfriar, ¿como? Pues usando un ventilador controlado con el pwm del pic...
Como se hace, o se debería de hacer para calcular las constantes kp,ki y kd? El la misma formula del control pid la que debo utilizar para la tarea que quiero hacer yo?
Acaso me recomendais otro tipo de control? Pi,pd...
Un saludo gente...

[BBMNet]

No creo acabar de entender tu idea. Si es un PC lo que quieres enfriar con un ventilador entonces sucede lo siguiente:

1. La temperatura de operación, mientras más frío mejor, por supuesto sin alcanzar la condensación de la humedad.
2. Los ventiladores y en particular el del CPU están controlados por la misma tarjeta madre.
3. Cuando se requiere enfriamiento adicional y sobre todo sacar el aire caliente del gabinete entonces se utiliza un ventilador adicional el cual se monta en el espacio que generalmente tienen los gabinetes para ese propósito. Este ventilador permanece encendido todo el tiempo que la computadora también lo esté.

Por otro lado sí es posible utilizar PID tan bien para enfriar como para cualquier otra variable que desees controlar. El truco es disponer de los elementos de control adecuados y de definir correctamente los puntos de control.

Debo suponer que tienes ya una manera de leer la temperatura de aquello que quieres enfriar.

De inicio yo sugeriría un control por histéresis tipo ENCENDIDO/APAGADO (ON/OFF) que sería más sencillo. Esto porque para un ventilador pienso que se complicaría bastante ya que estarías tratando de controlar no solo el momento de encendido sino además la velocidad del ventilador y ahora los ventiladores para PC incluyen un regulador de velocidad que normalmente no puede ser modificado. Si se pudiera entonces la solución PID sería tener el ventilador encendido el 100% del tiempo a una velocidad que mantuviera la temperatura constante al valor deseado y variando dicha velocidad ligeramente para compensar las ligeras variaciones de temperatura.

En el sistema ON/OFF de la lectura de temperatura deberías escoger dos temperaturas en una franja alrededor de la temperatura deseada. La temperatura más alta determina en qué punto encenderá el ventilador y la más baja el punto en que apagará. Este control es el más sencillo y no se ve afectado en su funcionamiento por la inercia térmica.

Nota: la inercia térmica se refiere a que por ejemplo, si conectas una plancha doméstica ésta se empieza a calentar pero si después la desconectas la temperatura seguirá subiendo todavía un poco más. Igualmente cuando enfrías algo aún cuando detengas el enfriamiento la temperatura de ese algo seguirá bajando todavía un poco más. Los tiempos que se seguirá calentando o enfriando dependen del tipo de material, la cantidad, volúmen y otros elementos.

Un proceso industrial que conozco que utiliza el sistema ON/OFF tanto para actuar el calentamiento como el enfriamiento en el mismo punto es la fabricación de hilos sintéticos (poliamidas, polyester, etc.) y funciona bien. Las temperaturas de cada proceso son independientes entre sí y existe una franja "muerta" entre los dos procesos. La franja muerta es una ventana de temperatura alrededor del punto de trabajo en que no se actúan ni el calentamiento ni el enfriamiento y generalmente están determinadas por la inercia térmica del material bajo control.

Espero que no te confunda tanta información, pero en resúmen creo que el control ON/OFF puede ser el más adecuado para lo que entendí que quieres hacer.

Un saludo.

PS: para la fijar los puntos de encendido y apagado puedes utilizar dos resistencias trimmer y hacer la comparación con ellas en función si el ventilador está encendido o apagado. Necesitas un microcontrolador con al menos 3 ADCs. El PIC12F675 se me haría el adecuado de primera intención.

[gera]

Últimamente estoy intentando aprender y a su vez añadir un control pid a mi controlador de temperatura de pc...
He leído muchísimo sobre el control proporcional, integrado y derivado... Pero no acabo de entender todo...
Cualquier ejemplo que miro en internet se basa en calentar, tipo horno... Aquí en el foro hay algun que otro post
el problema viene cuando en vez de calentar, lo que deseo es enfriar, ¿como? Pues usando un ventilador controlado con el pwm del pic...
Como se hace, o se debería de hacer para calcular las constantes kp,ki y kd? El la misma formula del control pid la que debo utilizar para la tarea que quiero hacer yo?
Acaso me recomendais otro tipo de control? Pi,pd...
Un saludo gente...

Primero que nada, yo te recomiendo un control ON/OFF para esa aplicación. O sea, que tu ventilador se encienda o se apague dependiendo de si la temperatura llego a un limite. Suele usarse una histeresis para evitar que el sistema se quede oscilando en un punto. Por ejemplo, que el ventilador prenda si la temperatura es mayor que 70ºC, y que no se apague hasta que baje a 30ºC.

Resolviendo tu duda con los PID, es muy simple. Independientemente de la aplicacion (enfriar, calentar, control de velocidad, posicion o lo que sea), un control PID siempre tiene 4 elementos:
Proceso: Es nuestro sistema del mundo real. En tu caso una PC que se calienta.
Sensor: Es el instrumento que nos permite conocer la variable que queremos controlar. En tu caso, un sensor de temperatura.
Actuador: Es lo que nos permite modificar la variable controlada. En tu caso, un ventilador.
Controlador: El PID mismo, es el que posee las reglas que le dicen al actuador qué hacer en base a lo que le diga el sensor.

Un PID funciona calculando el error (diferencia entre el valor al que queres llegar, y el valor real), y actuando en base a ese error de forma Proporcional, Integral y/o Derivativa. O sea, dependiendo de qué tan grande sea el error, cuánto se acumule en el tiempo y cuán rápido varíe, es la intensidad con la que va a actuar el actuador.

Te recomiendo que busques "teoría de control PID". Hay muchísima información dando vueltas. El proceso de elegir las constantes Kp, Ki y Kd se conoce como "tuning" o sintonización del PID. También hay mucha información y distintos métodos.

Insisto, creo que un PID es demasiado para lo que necesitas, con un control ON/OFF basta.
Saludos y suerte!

[ppyote]

no se si me acabais de comprender.... os pongo un link del proyecto que estoy haciendo en los ratos libres...
los modos de control del ventilador vam desde ajuste manual, que eliges el % del pwm para controlar el ventilador, pasando por semiauto... que eliges la histeresis pero para el rango del % del duty, y el modo auto que sera una temperatura(setpoint) y el aparato ira ajustando la velocidad para reducir el sonido producido por los ventiladores....

http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=40193.0

[gab163]

Hola ppyote buen avance pues comentarte que para sintonizar el PID sin tener la gráfica de la respuesta en lazo abierto tiene que hacerse a prueba y error aunque creo que si puedes obtener la gráfica de tu sistema ya que el control de temperatura es un sistema generalmente lento y que se comporta como un sistema de primer orden, si lo haces a prueba y error te sugiero dejar fijas en un valor pequeño Ki y Kd y empieces a aumentar Kp hasta que el sistema empiece a oscilar cuando tengas esto puedes ir incrementando Ki para atenuar las oscilaciones, en este tipo de sistemas por lo general el termino derivativo no se utiliza debido a la dinámica del mismo sistema.
Saludos.

Por cierto donde conseguiste tu TFT?

[ppyote]

Hola ppyote buen avance pues comentarte que para sintonizar el PID sin tener la gráfica de la respuesta en lazo abierto tiene que hacerse a prueba y error aunque creo que si puedes obtener la gráfica de tu sistema ya que el control de temperatura es un sistema generalmente lento y que se comporta como un sistema de primer orden, si lo haces a prueba y error te sugiero dejar fijas en un valor pequeño Ki y Kd y empieces a aumentar Kp hasta que el sistema empiece a oscilar cuando tengas esto puedes ir incrementando Ki para atenuar las oscilaciones, en este tipo de sistemas por lo general el termino derivativo no se utiliza debido a la dinámica del mismo sistema.
Saludos.

Por cierto donde conseguiste tu TFT?

gracias gab163... Probare a ajustar el control pid conforme me lo has dicho...
En cuanto a la pantalla tft en ebay la tienes, te pondría el link pero el móvil se bloquea cuando intento pegar algo del portapapeles
sólo comentarte que las hay de 2" tambien

[gab163]

En cuanto a la pantalla tft en ebay la tienes, te pondría el link pero el móvil se bloquea cuando intento pegar algo del portapapeles
sólo comentarte que las hay de 2" tambien

Ok pues checare gracias