Control

4.1 TIPOS DE CONTROLADORES.
El término controlador en un sistema de control con retroalimentación, a menudo está asociado con los elementos de la trayectoria directa entre la señal actuante (error) e y la variable de control u. Pero, algunas veces, incluye el punto de suma, los elementos de retroalimentación o ambos. Algunos autores utilizan los términos controlador y compensador como sinónimos.El contexto deberá eliminar cualquier ambigüedad. Las cinco definiciones siguientes son ejemplos de leyes de control o algoritmos de control.
Los elementos primarios de medida (EPM) miden magnitudes variables de un proceso. Esta medición es un requisito previo para el control automático del proceso, que generalmente consta de los captadores de medida, el controlador y el elemento final decontrol. Estos elementos se interaccionan formando, por tanto, un circuito cerrado, como el de la figura 4.1.
Figura 4.1 descripción de un circuito cerrado con sus variables mínimas.
Control: Significa mantener una variable controlada dentro de ciertos rangos previamente establecidos. Esta es precisamente la función del controlador.
E = Variable controlada P = Punto de ajuste X = Desviación Y = Señalcontrolada de salida M = Variable manipulada
Los diferentes pasos de un sistema de control son los siguientes:
1. Comparación de la señal de medida (suministrada por los EPM) 2. La desviación de la magnitud del vapor prefijado, se envía al controlador 3. El controlador evalúa la desviación y da salida a una señal de corrección 4. Esta señal de corrección llega al EFC, respondiendo este a ella,modificando las
condiciones del proceso. 5. Detección del cambio de la magnitud bajo control, por los EPM 6. Transmisión de la variación de la magnitud del control al modulo de comparación 7. La señal de entrada al controlador queda modificada en consecuencia
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Modos de control.
Son los modos con los quecuenta un controlador para efectuar la acción de control estos son:
a) Dos posiciones b) Dos posiciones con zona diferencial c) Proporcional d) Proporcional con reajuste automático e) Proporcional con reajuste automático y acción derivativa
4.1.1 CONTROLADOR DE DOS POSICIONES.
Aquí el EFC solo puede tener una de sus dos posiciones extremas (totalmente cerrado o totalmente abierto) dependiendode si la variable esta arriba o abajo del punto de ajuste.
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(+) AD.- Se dice que un controlador es de acción directa (+), cuando al aumentar la desviación aumenta la señal controlada de salida y al disminuir la desviación disminuye la señal controlada de salida.
(-) AI.- Será aquel que al aumentar la desviación disminuye la señalcontrolada y al disminuir la desviación aumenta la señal controlada de salida.
Un controlador de encendido-apagado (on-off)* (controlador binario, de dos posiciones) tiene únicamente dos valores posibles en su salida u, dependiendo de la entrada e en el controlador.
EJEMPLO 4.1. Un controlador binario puede tener una salida u = + 1 cuando la señal de error es positiva, es decir, e > O, y u = -1cuando e s 0.
␣ Un controlador proporcional (P) tiene una salida u proporcional a su entra- da e esto es, u = Kpe, en donde Kp es una constante de proporcionalidad.
␣ Un controlador derivativo (D) tiene una salida u proporcional a la derivada de su entrada e, esto es, u = Kv de/dt, en donde Kv es una constante de proporcionalidad.
␣ Un controlador integral (I) tiene una salida u proporcional a laintegral de su entrada e, esto es, u = Krf e(t)dt, en donde K/ es una constante de proporcionalidad.
␣ Los controladores PD, PI, DI y PID son combinaciones de los controladores, proporcional (P), de derivativo (O) e integral (/).
EJEMPLO 4.2. La salida u de un controlador PD tiene la forma: UPD = Kpe + KD(de/dt)
La salida de un controlador PID tiene la forma: UPID = Kpe + KD(de/dt) + KI ∫ e( t)...