Control Automatico, Tipos De Controladores

TIPOS DE CONTROLADORES.

CONTROLADORES PROPORCIONALES (P).
La parte proporcional consiste en el producto entre la señal de error y la constante proporcional como para que hagan que el error en estado estacionario sea casi nulo, pero en la mayoría de los casos, estos valores solo serán óptimos en una determinada porción del rango total de control, siendo distintos los valores óptimos para cadaintervalo de control. Sin embargo, existe también un valor límite en la constante proporcional a partir del cual se produce una sobre oscilación, donde el sistema alcanza valores superiores a los deseados.

El valor Proporcional determina la reacción del error actual.
La parte proporcional no considera el tiempo, por lo tanto, la mejor manera de solucionar el error permanente y hacer que elsistema contenga alguna componente que tenga en cuenta la variación respecto al tiempo, es incluyendo y configurando las acciones integral y derivativa.
El error, la banda proporcional y la posición inicial del elemento final de control se expresan en tanto por uno. Nos indicará la posición que pasará a ocupar el elemento final de control.
Ejemplo: Cambiar la posición de una válvula (elemento finalde control) proporcionalmente a la desviación de la temperatura (variable) respecto al punto de consigna (valor deseado).

CONTROLADORES INTEGRALES (I).
El modo de control Integral tiene como propósito disminuir y eliminar el error en estado estacionario, provocado por el modo proporcional. El control integral actúa cuando hay una desviación entre la variable y el punto de consigna, integrandoesta desviación en el tiempo y sumándola a la acción proporcional. El error es integrado, lo cual tiene la función de promediarlo o sumarlo por un período determinado; Luego es multiplicado por una constante I.
El control integral se utiliza para obviar el inconveniente del offset (desviación permanente de la variable con respecto al punto de consigna) de la banda proporcional.

Ejemplo: Moverla válvula (elemento final de control) a una velocidad proporcional a la desviación respeto al punto de consigna (variable deseada).
CONTROLADORES DERIVATIVOS (D).
La acción derivativa se manifiesta cuando hay un cambio en el valor absoluto del error; (si el error es constante, solamente actúan los modos proporcional e integral).
El error es la desviación existente entre el punto de medida yel valor consigna, o "Set Point".
La función de la acción derivativa es mantener el error al mínimo corrigiéndolo proporcionalmente con la misma velocidad que se produce; de esta manera evita que el error se incremente.
Se deriva con respecto al tiempo y se multiplica por una constante D.

El control derivativo se caracteriza por el tiempo de acción derivada en minutos de anticipo. La acciónderivada es adecuada cuando hay retraso entre el movimiento de la válvula de control y su repercusión a la variable controlada.
Cuando el tiempo de acción derivada es grande, hay inestabilidad en el proceso. Cuando el tiempo de acción derivada es pequeño la variable oscila demasiado con relación al punto de consigna. Suele ser poco utilizada debido a la sensibilidad al ruido que manifiesta y a lascomplicaciones que ello conlleva.
El tiempo óptimo de acción derivativa es el que retorna la variable al punto de consigna con las mínimas oscilaciones.
Ejemplo: Corrige la posición de la válvula (elemento final de control) proporcionalmente a la velocidad de cambio de la variable controlada.
La acción derivada puede ayudar a disminuir el rebasamiento de la variable durante el arranque delproceso. Puede emplearse en sistemas con tiempo de retardo considerables, porque permite una repercusión rápida de la variable después de presentarse una perturbación en el proceso.
CONTROLADORES PROPORCIONAL – INTEGRAL (PI).
Para mejorarla velocidad de respuesta se suman los tipos de control proporcional e integral. La acción de control se define mediante:

El tiempo integral da idea del tiempo...