Acciones de control Proporcional

Centro de Enseñanza Técnica Industrial


Sistemas de control
Acciones de control
(Proporcional, integral y derivativa)


Profesora: Erika Inguanzo

Introducción
Los sistemas de control han estado evolucionando de forma acelerada en los últimos tiempos y hoy en día estos pasan desapercibidos para mucha gente ya que pocos o ningún tipo de problema. El control automático desempeña unafunción vital en el avance de la ciencia y la tecnología, ya que se ha vuelto una parte importante e integral de los procesos modernos industriales y de manufactura, lo cual da pie a nuevas ideas que ayuden a obtener un desempeño optimo en los sistemas dinámicos y disminuir tareas manuales o repetitivas.
El aspecto más importante dentro de los sistemas de control es la estabilidad del sistema. Unsistema es estable si en ausencia de alguna perturbación la salida permanece en el mismo estado. En un sistema de control se busca que a pesar de las perturbaciones o entradas el sistema vuelva a un estado de equilibrio. Para este motivo es necesario conocer las características del sistema a través de su función de transferencia. Los sistemas de control actuales generalmente son no lineales, sinembargo es posible aproximarlos a través de medios matemáticos; es por eso que analizar la respuesta transitoria de la planta es el primer paso a tomar en cuenta para poder implementar las acciones de control.

El análisis de la respuesta transitoria nos da como resultado la Función de Transferencia que nos representará la planta que se va a controlar. La forma de la entrada a la que el sistemaestará sujeto con mayor frecuencia determina cuál de las señales de entrada típicas se debe usar para analizar las características del sistema. Si las entradas de control son funciones del tiempo que cambian en forma gradual, una función rampa sería una buena señal de prueba. Asimismo, si un sistema está sujeto a perturbaciones repentinas, una función escalón sería una buena señal de prueba; ypara un sistema sujeto a entradas de choque, una función impulso sería la mejor.

Una vez diseñado un sistema de control con base en las señales de prueba, por lo general el desempeño del sistema en respuesta a las entradas reales es satisfactorio. El uso de tales señales de prueba permite comparar el desempeño de todos los sistemas sobre la misma base. La mayor parte de los sistemas a controlartiene funciones de transferencia de segundo orden.
Utilizando una entrada escalón los sistemas de segundo orden muestran la función de transferencia:




Donde ωn: frecuencia natural no amortiguada.
ζ : factor de amortiguamiento relativo del sistema.

Las principales características que se deben buscar en un sistema de control son:
1. Mantener el sistema estable, independiente deperturbaciones y desajustes.
2. Conseguir las condiciones de operación objetivo de forma rápida y continua.
3. Trabajar correctamente bajo un amplio abanico de condiciones operativas.
4. Manejar las restricciones de equipo y proceso de forma precisa.
La implantación de un adecuado sistema de control de proceso, que se adapte a las necesidades de nuestro sistema, significará una sensible mejora de laoperación.
Principalmente los beneficios obtenidos serán:
Incremento de la productividad
Mejora de los rendimientos
Mejora de la calidad
Ahorro energético
Control medioambiental
Seguridad operativa
Optimización de la operación del proceso/ utilización del equipo
Fácil acceso a los datos del proceso

El control del proceso consiste en la recepción de unas entradas, variables delproceso, su procesamiento y comparación con unos valores predeterminados por el usuario, y posterior corrección en caso de que se haya producido alguna desviación respecto al valor preestablecido de algún parámetro de proceso.
El ciclo de control típico está formado por los siguientes elementos, a los que habrá que añadir el propio proceso.
Elementos de medida (Sensores) Generan una señal...