247147041 Unidad 4 Acciones Basicas De Control

INGENIERÍA DE CONTROL CLÁSICO
INGENIERÍA ELECTROMECANICA
ING. ARQUIMIDES RAMÍREZ FRANCO

UNIDAD 4: ACCIONES BÁSICAS DE CONTROL
Un controlador automático compara el valor real de la salida de una planta con la
entrada de referencia (el valor deseado), determina la desviación y produce una
señal de control que reducirá la desviación a cero o a un valor pequeño. La
manera en la cual el controladorautomático produce la señal de control se
denomina acción de control.
En este capítulo analizaremos primero las acciones de control básicas que se
usan en los sistemas de control industriales. Después revisaremos los efectos de
las acciones de control integral y derivativa en la respuesta del sistema. A
continuación consideraremos la respuesta de sistemas de orden superior.
Cualquier sistema físicose volverá inestable si alguno de los polos en lazo cerrado
se encuentra en el semiplano derecho del plano S. Para verificar la existencia o
inexistencia de tales polos en el semiplano derecho del plano, es útil el criterio de
estabilidad de Routh. En este capítulo incluiremos un análisis de este criterio de
estabilidad.
Muchos controladores automáticos industriales son electrónicos,hidráulicos,
neumáticos o alguna combinación de éstos. En este capítulo presentamos los
principios de los controladores neumáticos, hidráulicos y electrónicos.
El panorama del capítulo es el siguiente: la sección 5-1 presentó el material de
introducción.
La sección 5-2 ofrece las acciones básicas de control que suelen usar los
controladores automáticos industriales. La sección 5-3 analiza los efectos de lasacciones de control integral y derivativa sobre el desempeño de un sistema. La
sección 54 aborda los sistemas de orden superior y la sección 5-5 trata el criterio
de estabilidad de Routh. Las secciones 5-6 y 5-7 analizan los controladores
neumáticos e hidráulicos, respectivamente. En ellas se presenta el principio de la
operación de los controladores neumáticos e hidráulicos y los métodos paragenerar diversas acciones de control. La sección 5-8 trata los controladores
electrónicos que usan los amplificadores operacionales. La sección 5-9 analiza el
adelanto de fase y el atraso de fase en la respuesta senoidal. Se obtiene la
función de transferencia senoidal y se muestra el adelanto de fase y el atraso de
fase que pueden ocurrir en la respuesta senoidal. Por último, en la sección 5-10tratamos los errores en estado estable en las respuestas de un sistema.
4.1 Acciones de control.
En esta sección analizaremos los detalles de las acciones básicas de control que
utilizan los controladores analógicos industriales. Empezaremos con una
clasificación de los controladores analógicos industriales.
Casi todos los controladores industriales emplean como fuente de energía la
electricidad o unfluido presurizado, tal como el aceite o el aire. Los controladores

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también pueden clasificarse, de acuerdo con el tipo de energía que utilizan en su
operación, como neumáticos, hidráulicos o electrónicos. El tipo de controlador que
se use debe decidirse con base en la naturaleza de la planta y lascondiciones
operacionales, incluyendo consideraciones tales como seguridad, costo,
disponibilidad, confiabilidad, precisión, peso y tamaño.
Controlador automático, actuador y sensor (elemento de medición). La figura
5-1 es un diagrama de bloques de un sistema de control industrial que consiste en
un controlador automático, un actuador, una planta y un sensor (elemento de
medición). El controlador detecta laseñal de error, que por lo general, está en un
nivel de potencia muy bajo, y la amplifica a un nivel lo suficientemente alto. La
salida de un controlador automático se alimenta a un actuador, tal como un motor
0 una vGula neumáticos, un motor hidráulico, 0 un motor eléctrico. (El actuador es
un dispositivo de potencia que produce la entrada para la planta de acuerdo con la
señal de control, a...