Taereita

´
INTRODUCCION A LOS CONTROLADORES
PID
Jorge W. Molina Garcia, Daniel A. Pernia, Ender Luzardo

Postgrado en Automatizaci´n e Instrumentaci´n
o
o
Facultad de Ingenier´ Universidad de los Andes
ıa.
Av. Tulio Febres Cordero.
M´rida-Venezuela
e
e-mail: jowimg@hotmail.com,
dpernia@ula.ve,eolrc@hotmail.com

Resumen: El objetivo de este art´
ıculo es presentar una breve introducci´n alos
o
sistemas de control autom´tico. En este se estudia el concepto componentes b´sicos
a
a
de un sistema de control, sus modalidades: lazo abierto y lazo cerrado, an´lisis en el
a
dominio del tiempo y en la frecuencia representando las ecuaciones caracter´
ısticas
y las respuestas de modelos de primer y segundo orden. Tambi´n se estudian las
e
diferentes acciones b´sicas de control,su modelo matem´tico, representaci´n en
a
a
o
diagrama de bloques y las respuestas de estos sistemas ante una entrada escal´n.
o
Haciendo ´nfasis en los controladores del tipo PID para los cuales se presentan los
e
m´todos de sintonizaci´n de sus par´metros seg´n Ziegler-Nichols.
e
o
a
u
Keywords: Sistemas de Control, Estado Transitorio y Estacionario,
Controladores, Sintonizacion.´
1. INTRODUCCION A LOS SISTEMAS DE
CONTROL
1.1 Sistema de Control
Es el conjunto de dispositivos que colaboran
en la realizaci´n de una tarea, donde el principio
o
b´sico del control es la regulaci´n autom´tica o
a
o
a
gu´ de sistemas din´micos o dispositivos bajo
ıa
a
condiciones de estados estacionarios y transitorios. El uso efectivo de estos resultados depende
de variosfactores como lo son:
La realimentaci´n; lo cual hace posible el
o
establecimiento y mantenimiento de estabilidad en la operaci´n del sistema
o
La disminuci´n de la sensibilidad de funo
cionamiento; para limitaciones de dise˜o,
n
para variaciones de los par´metros de la plana
ta y no linealidades de la planta

La adaptaci´n del comportamiento del siso
tema a las caracter´
ısticasdesconocidas o
variables con el tiempo
Sus aplicaciones son muy diversas pero es esencial en el control num´rico de las maquinase
herramientas, industrias de manufactura, industria aeroespacial, dise˜o en la industria auton
motriz adem´s en las operaciones industriales coa
mo el control de presi´n, temperatura, humedad,
o
viscosidad y flujo en la industria de proceso.

1.2 Componentes BasicosSistema de Control
Un sistema de control basicamente esta compuesto por:
1. Objetivos de control
2. Componentes del sistema de control
3. Resultados o Salidas

segun como se muestra en la figura (1).

de realimentaci´n a fin de reducir el error y llevar
o
la salida del sistema a un valor conveniente. Su
representacion es la que muestra en la figura (3)

Figura 1. Esquema Basico de un Sistema1.3 Definiciones B´sicas
a
1.3.1. Variable Controlada y Manipulada:
la
variable controlada es la cantidad o condici´n
o
que se mide y se controla, y la manipulada es la
cantidad o condici´n que el controlador modifica
o
para afectar el valor de la variable controlada.

Figura 3. Sistema de Control en Lazo Cerrado

2.3 Comparaci´n entre sistemas en Lazo Abierto
o
y Lazo Cerrado1.3.2. Perturbaci´n: se˜al que tiende a afectar
o
n
negativamente el valor de la salida del sistema.
1.3.3. Control Realimentado:
se refiere a una
operaci´n que en presencia de perturbaciones
o
tiende a reducir la diferencia entre la salida de
un sistema y la entrada de referencia siendo esto
de manera continua con base a esta referencia.

2. SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO
ABIERTO-LAZOCERRADO

2.3.1. Lazo Abierto
La estabilidad del sistema no es un problema
importante en este tipo de sistemas y es m´s
a
f´cil de lograr
a
Son aplicables cuando se conoce con anticipaci´n las entradas y no existen perturbao
ciones
Se usan componentes relativamente precisos
y baratos para obtener el control adecuado
2.3.2. Lazo Cerrado

2.1 Sistemas en Lazo Abierto
Son sistemas en los...