Procesos de control-Parcial 2Monica P. Velasquez Usa

Debido a que el objetivo es mantener la temperatura de salida del proceso en el valor que se desea se utiliza un plan de control por retroalimentacin (feedback). La respuesta del proceso es la variable controlada que normalmente se indica como X(t), esta variable es la respuesta global del sistema formado por todos los elementos del lazo de control. El valor de variable controlada se mide con un sensor, descrita por la funcin de transferencia TT (H), el valor de la seal que se controla se compara con el set point para obtener el error, el valor del set point normalmente debe ser cero, debido a que se define a travs de las variables de desviacin. Este error es la entrada del controlador proporcional, cuya funcin de transferencia es Gc, la respuesta del controlador es una intensidad de corriente esta accin modifica el elemento final de control (vlvula de control de refrigerante), este modifica la variable manipulada que a su vez cambia el estado del proceso. El siguiente diagrama representa la diferencia entre la temperatura de salida del proceso y el set point, sin que se produzcan cambios o perturbaciones.

El proceso en este caso el intercambiador de calor, viene descrito por la funcin de transferencia GP. El proceso tiene dos entradas la primera la variable manipulada qr y la perturbacin Ti que es la respuesta tpica de todos los procesos de primer orden a un cambio escaln en la funcin de forzamiento. Como se considera un sistema cuyo comportamiento corresponde a un segundo orden con retardo (-10):

Teniendo en cuenta que la funcin que describe el comportamiento del intercambiador corresponde a una de segundo orden con retardo se hace una modificacin al diagrama de bloques realimentado que consiste en compensar os retardos, este mtodo es conocido como predictor de smith o compensador de tiempos muertos. Este diagrama de bloques, que refleja efectivamente "cmo" se conformar el nuevo tipo de controlador, resulta equivalente (por lgebra de bloques) al sistema de control feedback:

Teniendo en cuenta las observaciones descritas anteriormente, respecto al comportamiento en el proceso del intercambiador de calor, se considera el diagrama de bloques del intercambiador en xcos de la siguiente manera:

Imagenes con la respuesta del sistema para valores de Kc = {0.1, 1, 10, 100}

Figura 5. Kc =0.1

Figura 6. Kc =1

Figura 7. Kc =10

Figura 8. Kc =100El incremento de la ganancia de Kc en el controlador proporcional puede resultar al final un sobrepaso e incluso una inestabilidad de la respuesta de circuito cerrado, como se observa con ganacias de 10 y 100, mientras con valor de 1 la proporcionalidad en la grfica estabiliza el sistema, mientras que con ganacias pequeas de 0.1 existe sobresaltos en la estabiliadad.El st point =0, ya que el objetivo del proceso es igualar la temperatura de salida con la temperatura de entrada a travs de la variacin