Componentes de un sistema de control

COMPONENTES DE UN SISTEMA DE CONTROL


Recordemos un sistema de regulacion en bucle cerrado:

Los elementos de un sistema de control son:

Regulador: es el elemento mas importante

Transductor o captador: dispositivo que adapta un tipo de magnitud a otro.

Comparador o Detector de error: proporciona la diferencia entre la senal de salida deseada y la obtenida realmente.Accionador o actuador: es el elemento final que actua sobre el proceso segun la senalde mando que reciba del regulador.


2. EL REGULADOR

Antiguamente, el control de los procesos industriales se llevaba a cabo de forma
manual: el propio operario, basandose en su experiencia, realizaba los cambios queconsideraba adecuados sobre el proceso, para obtener de esta manera el productofinal. Hoy en dia,en muchas aplicaciones, con el fin de mejorar la calidad del sistema,se utiliza el computador como elemento de control.

El regulador constituye el elemento fundamental en un sistema de control, pues
determina el comportamiento del bucle, ya que condiciona la accion del elemento
actuador en funcion del error obtenido. La forma en que el regulador genera la senalde control se denomina Accion decontrol. Algunas se conocen con el nombre de Acciones Basicas de control y son las siguientes:

- Accion proporcional (P)
- Accion integral (I)
- Accion Diferencial (D)
En la practica las acciones de control se pueden presentar combinadas de la siguiente
manera:

- Accion proporcional y diferencial: controlador PD
- Accion proporcional e integral: controlador PI
- Accion proporcionalintegral y diferencial: controlador PID

2.1. Acción proporcional

Consiste en una amplificacion de la senal de error. En este tipo de control el elemento final se modifica de manera proporcional al error; si el error es pequeno, el controlador dara origen a un pequeno cambio en la salida; si es grande, el cambio en la salida tambien sera elevado.
El controlador que realiza este tipo de accionse le conoce como Regulador P, por
ejemplo:
Sea el caso de un deposito de agua, en el que se desea que el caudal de entrada sea igual que el de salida, lo que se puede conseguir manteniendo constante el nivel del agua en el interior del deposito por medio de la valvula de control V, cuyo punto de ajuste se fija con el tornillo A.

Si por cualquier circunstancia el nivel varia, el flotadoractuara, a traves de un brazo, sobre la valvula, en el sentido de igualar el caudal entrante con el saliente. Eso si, cuando se vuelva a alcanzar el equilibrio de caudales, el nivel del deposito habrá variado, produciendose un error permanente.
Por lo tanto el inconveniente principal de este tipo de control es el error permanentecon el que se va a trabajar.
















2.2. AcciónIntegral

El regulador suministra una accion de control cuyo valor es proporcional a la integral de la senal de error. Mientras que en el control proporcional no influye el tiempo, sino que la salida solo varia en funcion de las modificaciones de la senal de error, en este tipo de control la accion varia segun la desviacion de la senal de salida y el tiempo durante el que esta desviacion semantiene.

En la practica el controlador integral posee tambien una accion proporcional, y ambas se complementan, de manera que la accion proporcional actua instantaneamente, mientras que la integral solo lo hace durante un cierto intervalo de tiempo.

Por ejemplo: consideremos que la valvula del deposito anterior, en vez de ser
accionada directamente por el brazo del flotador, lo es por unmotor de corriente
continua que gira con una velocidad proporcional a la tension aplicada, de manera que es suficiente colocar un potenciometro comandado por el flotador para que este potenciometro sea el que regule la tension de entrada al motor. Ademas esta acción elimina los errores de permanente que se observaban en el control proporcional.

Asi si el nivel del agua en el deposito...