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UNIDAD

Estrategias de Control

IX

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Indice

Índice
1.
2.

INTRODUCCIÓN........................................................................................................ 1
OBJETIVOS............................................................................................................... 1
2.1. CONTROL EN CASCADA.................................................................................... 1
2.2. CONTROL DE RAZÓN........................................................................................ 3
2.3. CONTROL PREALIMENTADO (FEEDFORWARD)................................................... 4
2.4. CONTROL DE RANGO PARTIDO (SPLIT RANGE) ................................................. 5
2.5. CONTROL POR PROGRAMA............................................................................... 6

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Fundamentos de Medición y Control de Variables Industriales

UNIDAD IX
“ESTRATEGIAS DE CONTROL”
1. INTRODUCCIÓN
Se ha revisado anteriormente aspectos importantes sobre los sistemas de control
realimentados. Existen algunas aplicaciones sin embargo en las cuales no basta con tener
un lazo simple como elestudiado para un control óptimo de uno o más procesos. Se
requieren entonces algunas variaciones sobre lo anterior que son conocidas como
estrategias de control.
2. OBJETIVOS
•
•

Reconocer las estrategias de control más importantes.
Identificar las características y aplicaciones de las mismas

2.1. CONTROL EN CASCADA
Es una técnica que usa dos sistemas de medición y control para manipular unsolo
elemento final de control. Su propósito es incrementar la estabilidad en problemas de
control de procesos particularmente complejos. Esta ha sido usada durante años y es
muy efectiva en muchas aplicaciones.
La relación que existe entre los controladores es referida a una denominada de
maestro-esclavo o de primario-secundario. La unidad maestra es el controlador de la
variable cuyovalor es el de principal importancia. Por ejemplo en la figura 1 se
simboliza un quemador, en donde el calor obtenido de la combustión de aire con
combustible se transfiere a un determinado material, esta variable principal sería
temperatura.
El esclavo o unidad secundaria, es el controlador de la variable cuyo valor es
importante sólo si afecta a la variable primaria. En el ejemplo anteriorpodría ser el
flujo de combustible que alimenta al quemador. Se puede lograr un control de
temperatura más cercano y estable con el sistema en cascada que con un control
realimentado simple.
El control en cascada realiza dos funciones importantes: reduce el efecto de los
cambios de carga cerca a su fuente y mejora el control reduciendo el efecto de los
retardos de tiempo. La segunda mención es lamás obvia; típicamente ocurre en
aplicaciones de temperatura y analíticas en donde estos retardos de tiempo son
generalmente largos. El otro efecto es menos obvio y tal vez es mejor explicarlo
tomando en cuenta el sistema simple. En la en el esquema superior de la figura 1 se
muestra un control realimentado simple de temperatura del quemador antes
mencionado. Aquí la temperatura es enviadapor el transmisor (TT) al controlador
(TC), e cual regula directamente el flujo de combustible de entrada a través de la
válvula de control.
Este sistema trabaja muy bien excepto, cuando los disturbios ocurren en el sistema
de alimentación (ingreso de material; en la figura descrito como medio controlado) o
cuando las variaciones del flujo de combustible afectan a la temperatura. Debido a lacapacidad del fluido en el tanque y al retardo, el controlador no detecta
inmediatamente los disturbios. Al tiempo que se hace la detención, probablemente el
disturbio haya desaparecido y se produzca una acción cíclica.

Unidad IX

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Fundamentos de Medición y Control de Variables Industriales

F medio controlado

T salida

TT

F combustible
TC

F...