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Ejemplos de Sistemas de Control

5º Clase
by

Rodrigo Aróstica

on 6 October 2016

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Transcript of Ejemplos de Sistemas de Control

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realimentación...
el lazo de realimentación es el medio a través del cual una señal relacionada con la variable real obtenida se realimenta para compararse con la señal de referencia.
existe realimentación negativa cuando la señal realimentada se sustrae del valor de referencia.
Señal de error = valor de referencia - señal de realimentación
hay realimentación positiva cuando la señal realimentada se adiciona al valor de referencia.
señal de error = valor de referencia + señal de realimentación
el ejemplo ilustra un control sencillo para mantener el nivel de agua en un estanque. El valor de referencia es la posición inicial del brazo (del flotador), de modo que cierra el suministro de agua en el nivel requerido. Cuando el agua sale del estanque, el flotador baja con el nivel del agua. Esto propicia que el brazo del flotador se mueva y permita que el agua entre al estanque. Este flujo continúa hasta que el flotador sube a una altura tal, que haya movido el brazo del flotador y cerrado el suministro de agua.
Ejemplos de sistemas de control en lazo cerrado
Variable controlada:
nivel de agua del estanque
Valor de referencia:
posición inicial del brazo del flotador
Elemento de comparación:
brazo del flotador
Señal de error:
diferencia entre la posición real del brazo y su posición inicial.
Elemento de control
: brazo pivoteado
Elemento de corrección:
aleta de apertura o cierre del suministro de agua
Proceso:
agua en el estanque
Dispositivo de medición
: el flotador y el brazo que lo sostiene.
Realimentación:
negativa
Éste es un sistema de lazo cerrado y sus elementos son:
Un trabajador mantiene el nivel de líquido en un contenedor a un nivel constante. Para esto observa el nivel a través de una mirilla de vidrio en una de las paredes del estanque, y ajusta la cantidad de líquido que sale del estanque con la apertura o cierre de una válvula.
Ejemplo 2:
Variable controlada:
nivel de líquido en el estanque
Valor de referencia:
nivel requerido, tal vez marcado en el vidrio.
Elemento de comparación:
la persona
Señal de error:
diferencia entre los niveles requerido y real
Elemento de control:
la persona
Elemento de corrección
: la válvula
Proceso:
agua en el contenedor
Dispositivo de medición:
observación de la mirilla de vidrio.
En éste sistema de lazo cerrado tenemos:
Estrategias de control
el elemento de control tiene como entrada la señal de error y como salida una señal que se convierte en la entrada a la unidad de corrección de modo de poder iniciar la acción necesaria para eliminar el error.
Existen varias formas para que el elemento de control reaccione ante una señal de error.
con sistemas de lazo abierto los tipos de control más probables son los de dos posiciones (encendido-apagado o mejor conocidos como on-off) o secuencias o acciones conmutadas por un tiempo.
Control On-Off
: una persona que enciende un calefactor eléctrico para obtener una temperatura requerida en una habitación.
Secuencia Conmutada:
la operación de una lavadora de ropa dómestica
Con sistemas de control de lazo cerrado los tipos de control son a menudo el control de dos posiciones, el control proporcional o el control proporcional combinado con algún otro refinamiento.
control de dos posiciones:
el sistema de calefacción central doméstico controlado por un termostato, éste produce una salida que enciende o apaga el calefactor según el error. Si la temperatura de la habitación baja de cierto valor, entonces el termostato enciende el calefactor, si por el contrario, la temperatura rebasa el valor fijado, el calefactor se apaga.
Control Proporcional
la salida del elemento de control es una señal, la cual es
proporcional al error: cuanto mayor sea el error mayor será la salida
. esto significa que el elemento de corrección recibirá una señal que depende de la magnitud de la corrección que se necesite.
debido a que el control porporcional por sí solo puede presentar algunos problemas, con frecuencia se combina con otras formas de control
donde la salida es
proporcional a la razón de cambio
de la señal de error.
Con sólo el control proporcional, el control da nada más respuesta en proporción a la magnitud del error. No toma en cuenta la rapidez del cambio del error. El control derivativo sí lo hace.
Cotrol derivativo
la salida en el tiempo t es
proporcional a la integral de la señal de error
entre t=0 y t.
Control Integral.
se realiza mediante microprocesadores.
suele ser llamados sistemas de datos muestreados.
Control digital
Fin del tema introductorio.
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