Elementos de un sistema de control

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DEFINICIÓN DE SISTEMA DE CONTROL.

-Un proceso o sistema de control es un conjunto de elementos interrelacionados capaces de realizar una operación dada o de satisfacer una función deseada.
Los sistemas de control se pueden representar en forma de diagramas de bloques, en los quese ofrece una expresión visual y simplificada de las relaciones entre la entrada y la salida de un sistema físico.A cada componente del sistema de control se le denomina elemento, y se representa por
medio de un rectángulo, como se puede apreciar en el esquema expuesto en el siguiente aparatado.

COMPOSICIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL.



Un sistema de control está formado por:

1. El sensor detecta las variaciones de la señal de salida y, a través del bucle de realimentación, envía estainformación al comparador. El elemento sensor será de distinta naturaleza en función de la magnitud que se quiera controlar.
Tipos de sensores:
De posición: interruptores finales de carrera.
De velocidad: tacómetros.
De temperatura: termistores, termopares.
De presión: materiales piezoeléctricos, diafragmas.
De deformación: galgasextensiométricas.

2. El comparador es un dispositivo que compara la señal de salida, captada por el sensor, con la señal de entrada. A partir de la diferencia entre ambas, el comparador produce una señal de error, y la envía al controlador.

3. El controlador o regulador interpreta el error que se ha producido y actúa para anularlo. Mientras no se detecten variaciones enla señal de salida, el controlador no realiza ninguna acción, pero si la señal de salida se aparta del valor establecido, el controlador recibe la señal de error del comparador y manda una orden al actuador para corregir la desviación.

4. El actuador actúa sobre la máquina o proceso modificando su funcionamiento, según las órdenes del controlador. Cuando se detecta un error en la salidadel sistema, el actuador recibe y ejecuta las órdenes para llevar el proceso al funcionamiento adecuado.
Ahora vamos a proceder a explicar más extensamente cada uno de los componentes expuestos en el esquema anterior.

CONTROLADOR.
El controlador o regulador constituye el elemento fundamental en un sistema de control, pues determina el comportamiento del bucle, ya que condiciona la acción delelemento actuador en función del error obtenido. La forma en que el regulador genera la señal de control se denomina acción de control. Algunas de estas acciones se conocen como acciones básicas de control, mientras que otras se pueden presentar como combinaciones de las acciones básicas.

Tipos de controladores. | Simbología. |
Proporcional (P) | |
Derivador (D) ||
Integrador (I) | |


Combinación de controladores básicos. | Simbología. |
Regulador proporcional - integrador PI | |
Regulador proporcional - derivador PD | |
Regulador proporcional - integrador - derivador PID | |


Controlador proporcional (P):
El tratamiento consiste en una ampliación de la señal de error. En este tipo de controlel elemento final se modifica de manera proporcional al error.
El principal inconveniente de este tipo de control es el error permanente con el que se trabaja.

Controlador integral (I):
En un controlador integral, la señal de salida del mismo varia en función de la desviación y del tiempo en que se mantiene la misma, o dicho de otra manera, el valor de la acción de control es proporcional ala integral de la señal de error. Esto implica que mientras que en la señal proporcional no influía el tiempo, sino que la salida únicamente variaba en función de las modificaciones de la señal de error, en este tipo de control la acción varía según la desviación de la salida y el tiempo durante el que esta desviación se mantiene.

Controlador de acción proporcional e integral (PI):
En la...
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