Repblica Bolivariana De VenezuelaMinisterio Del Poder Popular Para La Educacin UniversitariaUniversidad Nacional Experimental Rafael Mara BaraltNcleo Universitario Gral. Almidien Moreno AcostaCtedra: Instrumentacin IndustrialGas seccin 2Diurno

Seleccin Del Tipo De Sistema De Control

Integrantes: Geraldy lvarez C.I: 24.253.926Joselid Villasmil C.I: 18.831.353 Aura Acosta C.I: 20.072.938ING: Daymy Cedeo.San Francisco 27 de Enero Del 2015.Esquema

1) Control todo-nada.2) Control proporcional de tiempo variable.3) Control proporcional.4) Control proporcional + integral.5) Control proporcional + derivativa.6) Control proporcional+ integral + derivativa.

1) Control todo-nada.

En el tipo de control todo Nada el elemento final de control se mueve rpidamente entre sus posiciones extrema, o sea, la salida solo puede tener dos posiciones: 0% o 100%, de ah el hecho de quetambin se lo suele denominar como control de dos posiciones. A este tipo de control se le agrega usualmente unahistresisobanda diferencialen la que el elemento final de control permanece en su ltima posicin para valores de la variable comprendidos dentro de esta banda diferencia. El control todo nada se aplica en procesos que tienen una velocidad de reaccin lenta o gran capacidad, y poseen un tiempo de retardo mnimo. Usualmente son usados en control de nivel o temperatura de gran capacidadEstos envan una seal de activacin (s, encendido o 1) cuando la seal de entrada es menor que un nivel de referencia (definido previamente), y desactivan la seal de salida (no, apagado o 0) cuando la seal de entrada es mayor que la seal de referencia. Los controladores s/no son utilizados entermostatosdeaire acondicionado. Estos activan el aire fro (s) cuando latemperaturaes mayor que la de referencia (la de preferencia del usuario) y lo desactivan (no) cuando la temperatura ya es menor (o igual) que la de referencia.

2) Control proporcional de tiempo variable.

Esbsicamenteunamodulacinpor ancho de pulso, por lo quetambinse lo suele denominar PWM (siglas de Pulse Width Modulation), es decir que dentro de un ciclo de tiempo constante se produce unaconexiny desconexin del elemento final de control. El valor de la salida se logra modificando larelacinentre el tiempo deconexiny el tiempo total del ciclo.

T = Tiempo total del ciclo Tc = Tiempo deconexin Td = Tiempo de desconexinEste tipo de control se usa fundamentalmente en controladores elctricos. Un ejemplo es la regulacin de temperatura en un horno elctrico cuyo elemento final es una resistencia.

3) Control proporcional El controlador proporcional es en realidad un amplificador con ganancia ajustable, este control reduce el tiempo de subida, incrementa el sobretiro y reduce el error del estado estable. Para una accin de control proporcional la relacin entre la salida del controlador u(t) y la sea de error e(t) es: u(t) = Kp e(t), donde Kp es la ganancia proporcional.Si s ele aplica la transformada de Laplace se obtiene:U(s) =KpE(s) = U(s) / E(s) = Kp.En el algoritmo de control proporcional, la salida del controlador es proporcional a la seal de error, que es la diferencia entre el punto objetivo que se desea y la variable de proceso. En otras palabras, la salida de un controlador proporcional es el resultado del producto entre la seal de error y la ganancia proporcional.Esto puede ser expresado matemticamente como143

Donde : Salida del controlador proporcional : Ganancia proporcional : Error de proceso instantneo en el tiempot. SP: Punto establecido PV: Proceso variable 4) control proporcional + integral

Se define mediantePI = + Donde T se denomina tiempo integral y es quien ajusta la accin integralCon un control proporcional, es necesario que exista error para tener una accin n de control distinta de cero. Con accin (n) integral, un error pequeo positivo siempre nos dar una accin de control creciente, y si fuera negativo la seal de control ser decreciente. Este razonamiento sencillo nos muestra que el error en rgimen permanente ser siempre cero.Muchos controladores industriales tienen solo accin PI. Se puede demostrar que un control PI es adecuado para todos los procesos donde la dina mica es esencialmente de primer orden. Lo que puede demostrarse en forma sencilla, por ejemplo, mediante un ensayo al escaln.

5) Control proporcional + derivativoSe define mediante:PD= + Donde T es una constante de denominada tiempo derivativo. Esta accin tiene carcter de previsin, lo que hace ms rpida la accin de control, aunque tiene la desventaja importante que amplifica las seales de ruido y puede provocar saturacin en el actuador. La accin de control derivativa nunca se utiliza por s sola, debido a que solo es eficaz durante periodos transitorios. La accin de control derivativa genera una seal de control proporcional a la derivada de la seal de error:

De este modo, el control derivativo mediante la derivada de la seal de error conocen sus caractersticas dinmicas (crecimiento o decrecimiento), produciendo una correccin antes de que la seal de error sea excesiva. A este efecto se le denomina accin anticipativa. Resumiendo, la accin de control derivativa aade sensibilidad al sistema y tiene un efecto de aumento de estabilidad relativa. Sin embargo, el control derivativo no puede utilizarse en solitario porque es incapaz de responder a una seal de error constante.

En conclusin, con un control derivativo un sistema no alcanzara nunca el estado estacionario. El control derivativo siempre debe utilizarse en combinacin con otros controles por su influencia estabilizadora mediante la accin anticipativa. La accin de control proporcional derivativa (PD) genera una seal que es resultado de la combinacin de la accin proporcional y la accin derivativa conjuntamente.

Donde Td es el tiempo derivativo.

La estructura en diagrama de bloques:

El control proporcional derivativo proporciona al sistema una mayor estabilidad relativa que se traduce en una respuesta transitoria con menor sobre impulso. Sin embargo, cuando la influencia del control es muy grande, el sistema de control tiende a ofrecer una respuesta excesivamente lenta. En el control derivativo, en cuanto a la seal de error empieza a cambiar, existe la posibilidad de que el controlador produzca una salida de gran magnitud, ya que es proporcional a la rapidez con que cambia la seal de error y no por su valor.

El control PD es un control con alta sensibilidad. Su desventaja radica en que amplifica seales de ruido y puede producir un efecto de saturacin en el acondicionador.Circuitos del controlador proporcional derivativo

6) Control proporcional +integral+ derivativoUncontrolador PID es un mecanismo de control porrealimentacinampliamente usado en sistemas de control industrial. Este calcula la desviacin o error entre un valor medido y un valor deseado. Elalgoritmodel control PID consiste de tres parmetros distintos: el proporcional, el integral, y el derivativo. El valor Proporcional depende del error actual. El Integral depende de los errores pasados y el Derivativo es una prediccin de los errores futuros. La suma de estas tres acciones es usada para ajustar al proceso por medio de un elemento de control como la posicin de una vlvula de control o la potencia suministrada a un calentador.

Cuando no se tiene conocimiento del proceso, histricamente se ha considerado que el controlador PID es el controlador ms adecuado. Ajustando estas tres variables en el algoritmo de control del PID, el controlador puede proveer una accin de control diseado para los requerimientos del proceso en especfico. La respuesta del controlador puede describirse en trminos de la respuesta del control ante un error, el grado el cual el controlador sobrepasa el punto de ajuste, y el grado deoscilacindel sistema

Algunas aplicaciones pueden solo requerir de uno o dos modos de los que provee este sistema de control. Un controlador PID puede ser llamado tambin PI, PD, P o I en la ausencia de las acciones de control respectivas. Los controladores PI son particularmente comunes, ya que la accin derivativa es muy sensible al ruido, y la ausencia del proceso integral puede evitar que se alcance al valor deseado debido a la accin de control La parte proporcional consiste en elproductoentre la seal de error y la constante proporcional para lograr que el error en estado estacionario se aproxime a cero, 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 porcin del rango.

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.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).

Bibliografa

Fundamentos de control automtico, 3ra Edicion; Paolo Bolzern, Riccardo Scattolini y Nicola Schiavoni. MacGraw-Hill.

Instrumentacin Industrial, 7ma Edicin; Antonio Creus Sole. Marcombo.

Ingeniera de control moderna, 4ta Edicin; Katsuhico Ogata. Prentice Hall.

http://ewh.ieee.org/sb/costa_rica/ucr/documentos/Implementacion%20comercial% 20del%20algoritmo%20PID.pdf.

http://www.ib.cnea.gov.ar/~control2/Links/Tutorial_Matlab_esp/PID.html#pid.