Sistema De Control Automatico

24/11/2012

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Sistemas de Control Automatico
UNIDADES TEMATICAS
I.
Introducción a los Sistemas de Control
II.
Análisis de Sistemas de Control
III.
Características y Modos de Control
IV.
Control Aplicado a motores eléctricos de CD y CA
V.
Control Aplicado a hidráulica y neumática proporcional.

CONTROL AUTOMATICO - Ing. Gabriel Andrade

UNIDAD III

Características y Modos deControl
Modo de Control on - off simple y diferencial
Combinación de los Modos de Control: Proporcional,
Integral y Derivativo (PID)
Sintonización de los parámetros de un control PID para
mantener al proceso dentro de las especificaciones de
control.
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CONTROL CLÁSICO

• Control de dos posiciones (todo-nada)

(on-off)• Proporcional de tiempo variable (PWM)
• Proporcional (P)
• Proporcional + Integral (PI)
• Proporcional + Derivativo (PD)
• Proporcional + Integral + Derivativo (PID)

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Acciones básicas de control
On – Off: los controladores de éste tipo tienen dos posiciones estables,
conmutando entre uno y otro según el valor de E(s).
Para evitar queel control conmute en forma descontrolada, la variable de control m(s)
cambiará de valor sólo cuando E(s) presente valores fuera de un cierto intervalo, de
esta manera se define como zona muerta ó brecha diferencial al intervalo dentro
del cual el controlador no conmuta.
La brecha diferencial permite que el controlador no conmute indiscriminadamente
ante pequeñas variaciones de E(s), (engeneral debido a ruidos).
La de entrada: el error (diferencia entre el valor deseado y el realmente existente).
La de salida: variable de control sin embargo este tipo de controles no puede tener
un tratamiento como bloque de un sistema lineal pues el control on off no lo es.

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On-Off
En la excursión ascendente del error laseñal de control pasa a estado alto cuando e > e1
y en la excursión descendente de e la señal de control pasa a estado bajo cuando e< eo
entonces como dijimos el intervalo [ eo , e1 ] se denomina brecha diferencial

Representado en el dominio del tiempo se ve así:

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EL CONTROL ON/OFF O DE DOS POSICIONES
• Tomemos por ejemplo, el caso de un hornoeléctrico.
• La temperatura aumenta al activar las resistencias calentadoras mediante un
contactor, gobernado a su vez por un relé dentro del controlador.
• El modo de control ON/OFF es el más elemental y consiste en activar el mando de
calentamiento cuando la temperatura está por debajo de la temperatura deseada SP
y luego desactivarlo cuando la temperatura esté por arriba.
• Debido a lainercia térmica del horno la temperatura estará continuamente
fluctuando alrededor del SP.
• Las fluctuaciones aumentarán cuanto mayor sea la inercia térmica del
horno (retardo).
• Este control no es el más adecuado cuando se desea una temperatura constante y
uniforme

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EL CONTROL ON/OFF O DE DOS POSICIONES

Detector demáximo
y mínimo nivel

Relé

Las variables solo admiten un conjunto
de estados finitos

Electroválvula
ON/OFF

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Control Proporcional de tiempo variable (PWM)
• Para poder controlar la temperatura con menos fluctuaciones, se debe entregar al
horno una potencia gradual, para mantenerlo a la temperatura deseada .
• En el ejemplo anterior delcontrol On/Off, el relé del mando de calentamiento estará
activado 100%, entregando el máximo de potencia al horno o bien desactivado sin
entregar potencia.
• El controlador proporcional entrega una potencia que varía en forma gradual entre 0
y 100% según se requiera y en forma proporcional al error (SP-PV).

PWM pulse width modulation (Modulación por ancho de pulso)
• Es posible...