¿La implementación del control PID para cargar la batería es realmente necesaria?

Usted mismo dijo que dependiendo de en qué parte del proceso de carga se encuentre, mantendrá la constante actual o intentará mantener ese voltaje . Eso requerirá algún tipo de controlador, aunque no necesariamente PID o algún subconjunto del mismo.

Las características de una batería de carga cambian muy lentamente en relación con lo que incluso un microcontrolador lento puede medir y reaccionar. Las baterías tampoco muestran efectos de segundo orden como la inercia, como la velocidad del motor en función de la corriente. Ambos juntos permiten que los esquemas de control muy simples funcionen bien.

Probablemente el esquema de control más simple para una fuente de alimentación conmutada es pulse on demand . Siempre es estable y robusto, aunque resulta en una mayor fluctuación que lo que puede lograr un esquema de control más preciso.

Cuando la salida está por debajo del umbral de regulación, haces un impulso, de lo contrario no lo haces. Para evitar la saturación del inductor, siempre puede no hacer un pulso en la siguiente ranura inmediatamente después de una anterior, pero eso es un detalle.

He hecho un par de veces el suministro de energía de conmutación por impulsos bajo demanda con el PIC 10F204. El código gira en un bucle que verifica la salida del comparador siempre que indique que la salida está por encima del umbral de regulación. Cuando la salida cae por debajo del umbral, se ejecuta el código que sigue al bucle, lo que produce un pulso. Los ciclos de instrucciones para saltar de nuevo a la parte superior del bucle y realizar la siguiente verificación del comparador generalmente toman el tiempo suficiente para que sea correcto hacer el siguiente impulso si el comparador indica que la salida aún está por debajo del umbral.

A veces, esto puede ser metaestable al producir dos pulsos seguidos antes de que la retroalimentación alcance la salida, pero en todos los casos permanece estable siempre que no se exceda la carga máxima.

Este tipo de sistema está bien para cargar baterías, excepto que tiene dos umbrales, uno para voltaje y otro para corriente. Solo haces un pulso si la salida está por debajo de ambos. La lógica de nivel superior puede ajustar los límites a medida que la batería avanza a través del procedimiento de carga.

Ya que controlará un parámetro (ciclo de trabajo) en función de la corriente y el voltaje de la batería, necesariamente expresará algún tipo de ley de control en su código. P, PI y PID son solo los tipos más comunes con propiedades bien conocidas, por lo que debe intentar implementar uno de estos en lugar de simplemente escribir un código que "funcione" pero que tenga propiedades inesperadas como problemas de inestabilidad o mala precisión. .

El "pulso a pedido" del que habla Olin es un caso especial de controlador P con P = infinito y una saturación que, naturalmente, se debe al hecho de que su ciclo de trabajo no puede ser inferior al 0% ni superior al 100%. Es muy simple, estable e impreciso en sistemas dinámicos. Sin embargo, funcionará perfectamente para la carga, ya que la variación de los parámetros de la batería es tan lenta que difícilmente se puede llamar "dinámica" desde la perspectiva del microcontrolador.

Las leyes de control de PI y PID le permiten minimizar el error dinámico en su regulación, pero realmente no vale la pena implementarlas en su caso.