EGEL 3 CONTROLADORES

¿Que es un controlador ?

Dispositivo que compara la referencia R con la
salida P, calcula el error E y en base a este
aumenta o disminuye su salida Y para influir en la
entrada del proceso.
El proceso puede ser afectado por señales de
disturbio (U), que alteran la salida P.
SEÑALES Y ACCION DEL CONTROLADOR:
U

E

R

Y
Controlador

+

Válvula

+

V

P
Proceso

+
-

M

Medidor

Señales delControlador:

Señales del Proceso:

Entrada: E = (R-M)

Entrada: V + U

Salida:

Salida:

Y

P

Qué características tiene un sistema
de control eficiente?

• Garantizar
la
estabilidad
y,
particularmente, ser robusto frente a
perturbaciones y errores en los
modelos.
• Ser tan eficiente como sea posible,
según
un
criterio
prestablecido,
normalmente este criterio consiste en
que la acción de controlsobre las
variables de entrada sea realizable,
evitando comportamientos bruscos e
irreales.
• Ser fácil de implementar y cómodo de
operar en tiempo real con ayuda de un

¿Cuáles son los diferentes tipos de
controladores industriales?

Los controladores industriales se clasifican,
de acuerdo con sus acciones de control,
como:
• De dos posiciones o de encendido y
apagado (on/off)
• Proporcionales
•Integrales
• Proporcionales-integrales
• Proporcionales-derivativos
• Proporcionales-integrales-derivativos

Casi todos los controladores industriales emplean
como fuente de energía la electricidad o un fluido
presurizado, tal como el aceite o el aire.
Los controladores también pueden clasificarse, de
acuerdo con el tipo de energía que utilizan en su
operación,
como
neumáticos,
hidráulicos
oelectrónicos.
El tipo de controlador que se use debe decidirse con
base en la naturaleza de la planta y las condiciones
operacionales, incluyendo consideraciones tales
como seguridad, costo, disponibilidad, confiabilidad,
precisión, peso y tamaño.

n que consiste el control de dos posicion
o de encendido y apagado (on/off)?

En un sistema de control de dos posiciones, el
elemento de actuación solotiene dos posiciones
fijas, en muchos casos, son simplemente encendido
y apagado.
Es relativamente simple y barato, razón por la cual
su uso es extendido en sistemas de control tanto
industriales como domésticos.
Es común que éstos dispositivos sean eléctricos, en
cuyo caso se usa extensamente una válvula
eléctrica operada por solenoides.
Los controladores neumáticos proporcionales con
ganancias muyaltas funcionan como controladores
de dos posiciones y, en ocasiones, se denominan
controladores neumáticos de dos posiciones

Sistema de control del liquido que es controlado por
una acción de control de dos posiciones

ACCIÓN DE CONTROL PROPORCIONAL (P)
La salida del controlador es proporcional al error,
multiplicada por una constante Kp llamada ganancia o
constante proporcional.
Relaciónentrada salida: y (t) = Kp. e (t)
e (t)

OFFSET
ERROR
PERMITIDO

Kp

y (t)
Aplicando Transformada: Y(S) = Kp. E(S)

NIVEL (VARIABLE
CONTROLADA)

LC

SP

LT

Características de los controladores P
Al evaluar las características para un sistema de
segundo orden con un Controlador P para diferentes
valores de Kp y un cambio escalón se aprecia lo
siguiente:
 La salida decrece proporcionalmente con lavariable de proceso
 La magnitud del error es proporcional a la señal de salida del controlador
y por ende al elemento final de control
 El sistema se estabiliza cuando Y es igual a P
 Existe una desviación permanente entre P y R llamada OFFSET, la acción
proporcional no elimina el error.
 El aumento de la ganancia produce la disminución del error y mejora la
velocidad
 El aumento reiterado dela ganancia introduce inestabilidad

Esquema de un controlador P mediante un amplificador operaciona

ACCIÓN DE CONTROL INTEGRAL (I)
La salida del controlador es proporcional a la integral
del error (error acumulado), multiplicada por una
constante Ki llamada constante integral.
e (t)

Ki / S

y (t)

Relación entrada salida: y (t) = Ki. ∫ e (t) dt
Aplicando Transformada: Y(S) = Ki. E(S) / S...