REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIOEXTENSIN MATURIN.

CONTROLADOR YTIPO DE CONTROLADOR

Prof:

Integrantes:Jhoan QuinteroSonia LeonYimag LopezJorge MedinaLuis VelizMaturin, 23/01/2015INDICE

INTRODUCCION3ESQUEMA DE UN SISTEMA DE CONTROL4CONTROLADOR4Compensacin en adelanto.5Compensacin en atraso.5Tipos de controladores6Controles o computadores analgicos:6Controladores o computadores digitales6Controladores o computadores analgico-digitales:6Acciones de control en respuesta del sistema61.Control de dos posiciones, de encendido o apagado (On/Off)62.Controlador Proporcional73.Controlador Integral.74.Control Derivativo75.Control Proporcional Integral86.Control Proporcional Derivativo87.Control Proporcional Integral Derivativo8CONCLUSION10

INTRODUCCION

Control significa mantener una variable controlada dentro de ciertos rangos previamente establecidos. Esta es precisamente la funcin del controlador.

Un controlador es un bloque electrnico encargado de controlar uno o ms procesos. Al principio los controladores estaban formados exclusivamente por componentes discretos, conforme la tecnologa fue desarrollndose se emplearon procesadores rodeados de memorias, circuitos de entrada y salida. Actualmente los controladores integran todos los dispositivos mencionados en circuitos integrados que conocemos con el nombre de microcontroladores. Los controladores son los instrumentos diseados para detectar y corregir los errores producidos al comparar y computar el valor de referencia o Set point, con el valor medido del parmetro ms importante a controlar en un proceso.En adelante se abordar el tema de controladores, abarcando puntos como: esquema de un control, definicin de controlador, tipos de controladores, acciones de control en respuesta del sistema y la conclusin.

ESQUEMA DE UN SISTEMA DE CONTROL

ESQUEMA DE CONTROL DE UN VEHICULO CON SISTEMA AUTOMATICO

CONTROLADOREl termino controlador en un sistema de control con retroalimentacin, a menudo est asociado con los elementos de la trayectoria directa entre la seal actuante (error) e y la variable de control u. Pero algunas veces, incluye el punto de suma, los elementos de retroalimentacin o ambos. La actuacin puede ser de forma clsica de acuerdo al tamao y tiempo de duracin del error, as como la razn de cambio existente entre ambos o aplicando sistemas expertos a travs de la lgica difusa y redes neuronales. Cada proceso tiene una dinmica propia, nica, que lo diferencia de todos los dems; es como la personalidad, la huella digital de cada persona, como su ADN... Por tanto, cuando en un Lazo de Control se sintonizan los algoritmos P (Proporcional), I (Integral) y D (Derivativo) de un Controlador, se debe investigar, probar, compenetrar con la personalidad del proceso que se desea controlar, se debe medir calibrar y mantener todo tipo de variables de proceso, y sintonizar los parmetros de los algoritmos de control. Por consiguiente, la sintonizacin de los parmetros P, I y D debe realizarse en tal forma que calce en la forma ms perfecta posible con la dinmica propia del proceso en el cual se ha instalado un lazo de control, sea ste simple o complejo.Compensacin en adelanto.La compensacin en adelanto produce un mejoramiento notable en la respuesta transitoria y un pequeo cambio en la precisin para el estado estable. Podra aumentar los efectos del ruido de alta frecuencia. Estos compensadores son utilizados ampliamente en aplicaciones de control.La funcin principal del compensador en adelanto es volver a dar forma a la curva de respuesta en frecuencia con el fin de ofrecer un ngulo de adelanto de fase suficiente para compensar el atraso de fase excesivo asociado con los componentes del sistema fijo.Compensacin en atraso.La compensacin en atraso a diferencia del compensador en adelanto reduce la velocidad de respuesta con el fin de darle una gran estabilidad al sistema. Este compensador puede reducir mas no eliminar el error de estado estacionario.Este compensador trabaja reduciendo la ganancia del sistema compensado para frecuencias iguales o superiores a las frecuencias caractersticas del sistema, con lo que supuestamente debera trasladar la frecuencia de cruce de ganancia hacia valores menores. Como el margen de fase se mide a la frecuencia del cruce de ganancia, y esta se conseguir reducir, es previsible que dicho margen aumente. Tipos de controladoresLos controladores pueden ser de tres tipos: analgico, digital e hbrido en funcin del tipo de la seal que use el detector de error, en caso de ser un sistema en bucle cerrado, o en el regulador en caso de ser un sistema en bucle abierto. Ntese lo siguiente: Controles o computadores analgicos: Las variables estn representadas por ecuaciones con cantidades fsicas continuas. El proceso directo de la seal analgica est ligado al uso de amplificadores operacionales y sus propiedades. Controladores o computadores digitales: Funcionan con variables discontinuas codificadas, son utilizados generalmente para la resolucin de problemas referidos al funcionamiento ptimo global de una planta industrial, la toma de decisiones es una funcin inherente a los controladores digitales. Controladores o computadores analgico-digitales: Son los denominados controladores hbridos, los controles de funcionamiento ms sofisticados suelen ser de este tipo, ya que es probable que tengan que procesar diversas seales de ambos tipos.Acciones de control en respuesta del sistemaCasi todos los controladores industriales utilizan como fuente de energa la electricidad o un fluido presurizado, tal como el aceite o el aire. Los controladores podran tambin clasificarse segn el tipo de energa que utilicen en su operacin, como neumticos, hidrulicos o electrnicos. El tipo de controlador que se use debe decidirse con base en la naturaleza de la planta y las condiciones operacionales, incluyendo consideraciones tales como seguridad, costo, disponibilidad, confiabilidad, precio, peso y tamao. Pero a continuacin se describirn de acuerdo a sus acciones de control.1. Control de dos posiciones, de encendido o apagado (On/Off)Es un sistema de control de dos posiciones, el elemento de actuacin tiene solo dos posiciones fijas que, en muchos casos, son simplemente encendido y apagado. Este control es relativamente simple y barato, razn por la cual su aplicacin es extendida a usos industriales como domsticos.2. Controlador Proporcional La parte proporcional consiste en elproductoentre la seal de error y la constante proporcional como para que hagan que el error en estado estacionario sea casi nulo, pero en la mayora de los casos, estos valores solo sern ptimos en una determinada porcin del rango total de control, siendo distintos los valores ptimos para cada intervalo de control. Sin embargo, existe tambin un valor lmiteen la constante proporcional a partir del cual se produce una sobre oscilacin, donde el sistema alcanza valores superiores a los deseados.

3. Controlador Integral. El modo de control Integral tiene como propsito disminuir y eliminar el error en estado estacionario, provocado por el modo proporcional. El control integral acta cuando hay una desviacin entre la variable y el punto de consigna, integrando esta desviacin en el tiempo y sumndola a la accin proporcional. Elerroresintegrado, lo cual tiene la funcin depromediarloo sumarlopor un perodo determinado; Luego es multiplicado por una constanteI. El control integral se utiliza para obviar el inconveniente del offset (desviacin permanente de la variable con respecto al punto de consigna) de la banda proporcional.

4. Control Derivativo La accin derivativa se manifiesta cuando hay un cambio en el valor absoluto del error; (si el error es constante, solamente actan los modos proporcional e integral). Elerrores la desviacin existente entre el punto de medida y el valor consigna, o "Set Point".La funcin de la accin derivativa es mantener el error al mnimo corrigindolo proporcionalmente con la misma velocidad que se produce; de esta manera evita que el error se incremente. Sederivacon respecto al tiempo y se multiplica por una constanteD.

5. Control Proporcional IntegralPara mejorarla velocidad de respuesta se suman los tipos de control proporcional e integral. La accin de control se define mediante:El tiempo integral da idea del tiempo que tarda la respuesta temporal en alcanzar el permanente. Adems mejora el rgimen permanente, ya que el controlador aumenta el tipo del sistema en bucle abierto dando un efecto similar al proporcional en el transitorio.

6. Control Proporcional DerivativoEn este caso, la accin derivativa pretende controlar el sistema teniendo en cuenta el futuro puesto que se toma la derivada del error con respecto del tiempo (su variacin) y se multiplica por una constante. El trmino derivativo se utiliza para modificar la respuesta temporal del controlador ante cambios del sistema. De esta forma, mientras mayor es la variacin del error, mayor ser la accin de control derivativa; sin embargo, conforme la derivada del error disminuye (significando que el error tiende a cero), menor es su accin de control.La accin de control se define mediante: La utilidad de este tipo de controlador radica en aumentar la velocidad de respuesta de un sistema de control, ya que, aunque la velocidad de respuesta terica de un controlador proporcional es instantnea, en la prctica no es as.

7. Control Proporcional Integral DerivativoEs un mecanismo de control porrealimentacinque calcula la desviacin o error entre un valor medido y el valor que se quiere obtener, para aplicar una accin correctora que ajuste el proceso. Elalgoritmode clculo del control PID se da en tres parmetros distintos: el proporcional, el integral, y el derivativo. El valor proporcional determina la reaccin del error actual. El integral genera una correccin proporcional a la integral del error, esto asegura que aplicando un esfuerzo de control suficiente, el error de seguimiento se reduce a cero. El derivativo determina la reaccin del tiempo en el que el error se produce. Este controlador aprovecha las caractersticas de los tres reguladores anteriores, de forma, que si la seal de error vara lentamente en el tiempo, predomina la accin proporcional e integral y, si la seal de error vara rpidamente, predomina la accin derivativa. Tiene como desventaja que el bucle de regulacin es ms propenso a oscilar y los ajustes son ms difciles de realizar.

CONCLUSION

Hoy en da, a pesar de la abundancia de sofisticadas herramientas y mtodos avanzados de control, el controlador es an el ms ampliamente utilizado en la industria moderna, controlando ms del 95% de los procesos industriales en lazo cerrado.Los controladores son suficientes para resolver el problema de control de muchas aplicaciones en la industria, particularmente cuando la dinmica del proceso lo permite (en general procesos que pueden ser descritos por dinmicas de primer y segundo orden), y los requerimientos de desempeo son modestos (generalmente limitados a especificaciones del comportamiento del error en estado estacionario y una rpida respuesta a cambios en la seal de referencia).En la actualidad en las modernas fbricas e instalaciones industriales, se hace cada da ms necesario disponer de sistemas de control o de mando, que permitan mejorar y optimizar una gran cantidad de procesos, en donde la sola presencia del hombre es insuficiente para gobernarlos. El control automtico ha jugado un papel vital en el avance de la ingeniera y la ciencia. Como los avances en la teora y prctica del control automtico brindan los medios para lograr el funcionamiento ptimo de sistemas dinmicos, mejorar la calidad y abaratar los costos de produccin, liberar de la complejidad de muchas rutinas de tareas manuales respectivas, etc.