ingeniero en electromedica

Acciones correctoras de control

Acciones de control básicas
En los sistemas de regulación automática, el valor que toma la variable de salida del proceso o planta a regular es comparado con el valor de salida del proceso o planta a regula es comparado con el valor deseado o referencia dando lugar, en su caso, a una señal de error. Dicha señal es llevada al regulador, cuya salida o señal decontrol actúa sobre el proceso en el sentido de que el error tienda a reducirse a cero, o a un valor muy pequeño. La forma en que el regulador genera la señal de control se denomina “acción de control”.
Determinadas acciones de control se repiten constantemente en los sistemas físicos de regulación automática; tales acciones son conocidas por el nombre de “acciones de control básicas”.
De acuerdocon su modo de acción existen los siguientes tipos de control:
Control proporcional (P)
Control diferencial (D)
Control integral (I)
Control proporcional-diferencial (PD)
Control proporcional-integral (PI)
Control proporcional-integral-diferencial (PID)


Control proporcional P

Los sistemas de control realimentados de tipo proporciona son aquellas en los que la señal correctora esproporcional a la señal de error. Cuando se necesita que este tipo de sistemas cumplan las especificaciones de error estático-estabilidad es necesario el empleo combinado de la acción correctora proporcional con algún otro tipo de acción correctora como la diferencial, la integral y la diferencial integral.
La función de transferencia entre la salida del controlador u(t) y la señal de error e(t)es:

Donde KP se denomina ganancia proporcional.
Otro parámetro importante en la acción de este controlador, es la denominada banda proporcional que expresa que tan grande será la acción de control ante una señal de error en la entrada, y es igual a:

Cualquiera que sea el mecanismo real y la forma de aplicar la potencia a los accionamientos, el controlador proporcional es en esencia unamplificador de ganancia ajustable, ya que existe relación lineal continua entre el valor de la variable controlada y la posición del elemento final de control.
Características de la acción de control proporcional:
Mejora la dinámica del sistema
Mejora la precisión del sistema: pero no desaparece el error estacionario
Aumento de la inestabilidad relativa
Aparición de saturaciones

La utilizaciónde valores altos de la ganancia Kp puede provocar:
La aparición de saturación en algunos elementos, haciendo que el sistema entre en régimen no lineal
La inestabilidad del sistema en algunos casos.

Control diferencial (D)

En este caso la salida m(t) es proporcional a la primera derivada de e(t).



Transformando (y con condiciones iniciales nulas).


Una de las características másimportantes y a la vez peligrosas de la acción derivativa es su efecto de anticipación:
En el lado positivo aparece la acción anticipativa, consistente en producir una corrección antes de que la señal de error sea excesiva. La derivada del error permite conocer la tendencia (crecimiento).
En el lado negativo, supongamos que un sistema se encuentra en estado estacionario, de modo que la entradar(t) y salida y(t) son iguales, y que el error en un determinado instante sea cero. Si repentinamente se presenta una señal de error en un determinado instante sea cero. Si repentinamente se presenta una señal de error que varía rápidamente aunque con amplitud moderada, la acción derivativa actuará tan severamente como rápido fuera el cambio en la señal de error, tratando de eliminar al mismo.
Si laconstante de acción derivativa Kd no se calcula adecuadamente, la magnitud de la señal de control será de tal amplitud que puede llevar a la saturación a alguno de los elementos integrantes de control e incluso dañarlo. Además y por otra parte, en la ecuación se hace evidente que si la señal de error tiene un valor constante, el control adoptará una actitud pasiva aún cuando el error sea...