Controladores edicion final

COMPENSADORES
Ermel Santacruz*†, Diego Flores**, Francisco Parreño**, Jonathan Meza**, Fabrico Ayala**

*
Universidad Politécnica Salesiana, Quito - Ecuador.
Resumen: En el presente artículo se muestra lo que es un compensador, su importancia en
los sistemas de control y como afectan el comportamiento de la respuesta de la planta, así
también se abordan los tipos de compensadores más utilizadosy las técnicas de diseño de
estos.
Palabras clave: Compensadores, Polos, Controladores, Bode, Lugar Geométrico de las
Raíces.

COMPENSATORS
Abstract: In this paper shows what a compensator is, their importance in the control
systems and how they affect the behaviour of the plant response, the most commonly used
types of compensators are also addressed and the design techniques of these.
Keywords: Compensators, Poles, Controllers, Bode, Root Locus.

1. INTRODUCCIÓN

3. MARCO TEORICO

L

os sistemas de control son diseñados para
mantener la estabilidad en un sistema, aunque
en realidad es muy raro encontrar sistemas
controlados
con
retroalimentación
que
proporcionen un comportamiento óptimo sin la
necesidad de compensadores.

La compensación es el rediseño de un sistema con
el fin dealterar el funcionamiento global, de
manera que el sistema se comporte de la forma
deseada. Los compensadores pueden ser
dispositivos electrónicos, mecánicos, neumáticos,
hidráulicos o una combinación de estos.

En este ensayo se abordaran los diferentes tipos de
compensadores y sus técnicas de diseño.

Debido a que la modificación de un controlador
puede requerir la instalación de componentes queelevaran el costo del sistema, es necesario aplicar
técnicas de compensación las cuales otorgan la
estabilidad deseada del sistema y no representan
un costo relativamente alto en comparación con la
modificación del controlador.

2. OBJETIVOS
Explicar de una manera general el funcionamiento
y la aplicación de los compensadores en los
sistemas de control.

4. TIPOS DE REDES DE COMPENSACION
Conocer loscompensadores.

tipos

más

comunes

de

Abordar las técnicas de diseño de compensadores
más utilizadas y desarrollarlas.

Según el lugar donde es introducido el
compensador, la compensación puede ser serie y
por realimentación (compensación paralelo)

4.1. Compensación en Serie.

Ermel Santacruz, Diego Flores, Francisco Parreño, Jonathan Meza, Fabricio Ayala | Teoría de Control II

Es la máscomúnmente utilizada con el controlador
colocado en serie con el proceso controlado Fig.1.

tenga la característica de una red de adelanto, una
red de atraso, o una red de atraso-adelanto se
denomina compensador de adelanto, compensador
de atraso, o compensador de atraso-adelanto,
respectivamente.
5. TECNICAS DE DISEÑO

Fig. 1. Compensador en Serie
4.2. Compensación por Realimentación.
El controladorestá colocado en la trayectoria
menor de realimentación Fig.2

Una de las técnicas utilizadas en el diseño de
compensadores se basa en las características de la
respuesta a la frecuencia. Para esta técnica se
considerara las especificaciones de diseño y serán
comparadas con las especificaciones del sistema
original. Se tomaran las especificaciones dadas en
tiempo (Sobrepasos y tiempos), enfrecuencia
(Márgenes de ganancia y fase, pico de resonancia
y ancho de banda) y características del sistema
(Factor de amortiguamiento relativo y
frecuencias).
6. TECNICAS DE DISEÑO BASADA EN LA
RESPUESTA DE LA FRECUENCIA
En la realidad, el diseñador debe considerar que
para la selección de un compensador ya sea
hidráulico, neumático o electrónico es necesario
tomar en cuenta la planta que se requierecontrolar.

Fig. 2. Compensador en Realimentación

En general, la compensación en serie es más
sencilla que la compensación mediante
realimentación; sin embargo, aquélla requiere con
frecuencia de amplificadores adicionales para
incrementar la ganancia y/o ofrecer un
aislamiento. (Para evitar la disipación de potencia,
el compensador en serie se inserta en el punto de
bajo nivel en la trayectoria...