Tipos de controladores
Páginas: 6 (1344 palabras)
Publicado: 2 de marzo de 2011
Introducción
Un sistema de control está definido como un conjunto de componentes que pueden regular su propia conducta o la de otro sistema con el fin de lograr un funcionamiento predeterminado, de modo que se reduzcan las probabilidades de fallos y se obtengan los resultados buscados. Hoy en día los procesos de control son síntomas del proceso industrial que estamos viviendo. Estos sistemasse usan típicamente en sustituir un trabajador pasivo que controla una determinado sistema ( ya sea eléctrico, mecánico, etc. ) con una posibilidad nula o casi nula de error, y un grado de eficiencia mucho más grande que el de un trabajador
Sistema de control de lazo abierto: Es aquel sistema en que solo actúa el proceso sobre la señal de entrada y da como resultado una señal de salidaindependiente a la señal de entrada, pero basada en la primera. Esto significa que no hay retroalimentación hacia el controlador para que éste pueda ajustar la acción de control. Es decir, la señal de salida no se convierte en señal de entrada para el controlador.
Estos sistemas se caracterizan por:
• Ser sencillos y de fácil concepto.
• Nada asegura su estabilidad ante una perturbación.
• Lasalida no se compara con la entrada.
• Ser afectado por las perturbaciones. Éstas pueden ser tangibles o intangibles.
• La precisión depende de la previa calibración del sistema.
2. Sistema de control de lazo cerrado: Son los sistemas en los que la acción de control está en función de la señal de salida. Los sistemas de circuito cerrado usan la retroalimentación desde un resultado final paraajustar la acción de control en consecuencia. El control en lazo cerrado es imprescindible cuando se da alguna de las siguientes circunstancias:
- Cuando un proceso no es posible de regular por el hombre.
- Una producción a gran escala que exige grandes instalaciones y el hombre no es capaz de manejar.
- Vigilar un proceso es especialmente duro en algunos casos y requiere una atención que elhombre puede perder fácilmente por cansancio o despiste, con los consiguientes riesgos que ello pueda ocasionar al trabajador y al proceso.
Sus características son:
• Ser complejos, pero amplios en cantidad de parámetros.
• La salida se compara con la entrada y le afecta para el control del sistema.
• Su propiedad de retroalimentación.
• Ser más estable a perturbaciones y variacionesinternas.
Control cascada
El control en cascada a menudo puede controlar un proceso más precisamente que un sencillo lazo de control retroalimentado, porque el control en cascada permite que una segunda variable sea monitoreada en adición a la variable controlada. En aplicaciones del control de cascada, la selección de la segunda variable está basada en la capacidad para reflejar rápidamentecualquier disturbio a la variable manipulada. El control en cascada es un lazo de control instalado dentro de otro lazo de control.
La estructura de control en cascada se caracteriza por dos controladores realimentados anidados, siendo la salida del primario (maestro) el punto de consigna del controlador secundario (esclavo). La salida del controlador secundario es la que actúa sobre el proceso.Entre sus objetivos podemos destacar principalmente los siguientes:
• Minimizar el efecto de algunas perturbaciones
• Mejorar las prestaciones dinámicas del sistema de control
Diagrama de bloques:
[pic]
Donde:
D(s): es la perturbación en la entrada
X(s): variable secundaria
• Refleja la perturbación antes de que se transmita a la salida.• Tiene relación causal con U(s)
Criterios de diseño:
Es aconsejable cuando se cumplen las siguientes condiciones:
• El bucle simple no da una respuesta satisfactoria (proceso de dinámica lenta, tiempo muerto grande en relación a la constante de tiempo, sometido a perturbaciones significativas, ...)
• Existe una variable secundaria, X(s), medible a costo razonable, que...
Un sistema de control está definido como un conjunto de componentes que pueden regular su propia conducta o la de otro sistema con el fin de lograr un funcionamiento predeterminado, de modo que se reduzcan las probabilidades de fallos y se obtengan los resultados buscados. Hoy en día los procesos de control son síntomas del proceso industrial que estamos viviendo. Estos sistemasse usan típicamente en sustituir un trabajador pasivo que controla una determinado sistema ( ya sea eléctrico, mecánico, etc. ) con una posibilidad nula o casi nula de error, y un grado de eficiencia mucho más grande que el de un trabajador
Sistema de control de lazo abierto: Es aquel sistema en que solo actúa el proceso sobre la señal de entrada y da como resultado una señal de salidaindependiente a la señal de entrada, pero basada en la primera. Esto significa que no hay retroalimentación hacia el controlador para que éste pueda ajustar la acción de control. Es decir, la señal de salida no se convierte en señal de entrada para el controlador.
Estos sistemas se caracterizan por:
• Ser sencillos y de fácil concepto.
• Nada asegura su estabilidad ante una perturbación.
• Lasalida no se compara con la entrada.
• Ser afectado por las perturbaciones. Éstas pueden ser tangibles o intangibles.
• La precisión depende de la previa calibración del sistema.
2. Sistema de control de lazo cerrado: Son los sistemas en los que la acción de control está en función de la señal de salida. Los sistemas de circuito cerrado usan la retroalimentación desde un resultado final paraajustar la acción de control en consecuencia. El control en lazo cerrado es imprescindible cuando se da alguna de las siguientes circunstancias:
- Cuando un proceso no es posible de regular por el hombre.
- Una producción a gran escala que exige grandes instalaciones y el hombre no es capaz de manejar.
- Vigilar un proceso es especialmente duro en algunos casos y requiere una atención que elhombre puede perder fácilmente por cansancio o despiste, con los consiguientes riesgos que ello pueda ocasionar al trabajador y al proceso.
Sus características son:
• Ser complejos, pero amplios en cantidad de parámetros.
• La salida se compara con la entrada y le afecta para el control del sistema.
• Su propiedad de retroalimentación.
• Ser más estable a perturbaciones y variacionesinternas.
Control cascada
El control en cascada a menudo puede controlar un proceso más precisamente que un sencillo lazo de control retroalimentado, porque el control en cascada permite que una segunda variable sea monitoreada en adición a la variable controlada. En aplicaciones del control de cascada, la selección de la segunda variable está basada en la capacidad para reflejar rápidamentecualquier disturbio a la variable manipulada. El control en cascada es un lazo de control instalado dentro de otro lazo de control.
La estructura de control en cascada se caracteriza por dos controladores realimentados anidados, siendo la salida del primario (maestro) el punto de consigna del controlador secundario (esclavo). La salida del controlador secundario es la que actúa sobre el proceso.Entre sus objetivos podemos destacar principalmente los siguientes:
• Minimizar el efecto de algunas perturbaciones
• Mejorar las prestaciones dinámicas del sistema de control
Diagrama de bloques:
[pic]
Donde:
D(s): es la perturbación en la entrada
X(s): variable secundaria
• Refleja la perturbación antes de que se transmita a la salida.• Tiene relación causal con U(s)
Criterios de diseño:
Es aconsejable cuando se cumplen las siguientes condiciones:
• El bucle simple no da una respuesta satisfactoria (proceso de dinámica lenta, tiempo muerto grande en relación a la constante de tiempo, sometido a perturbaciones significativas, ...)
• Existe una variable secundaria, X(s), medible a costo razonable, que...
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