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Controladores analógicos Las configuraciones básicas que existen de controladores son: Controlador Proporcional Controlador Integral Controlador Derivativo De estas tres configuraciones se derivan las siguientes: Controlador Proporcional + Integral (P+I ó PI) Controlador Proporcional +Derivativo (P+...

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Controladores analógicos

Las configuraciones básicas que existen de controladores son: Controlador Proporcional Controlador Integral Controlador Derivativo De estas tres configuraciones se derivan las siguientes: Controlador Proporcional + Integral (P+I ó PI) Controlador Proporcional +Derivativo (P+D ó PD) Controlador Proporcional + Integral +Derivativo (P+I+D ó PID).

Controlador Proporcional Da una salida del controlador que es proporcional al error, es decir: u(t) = KP.e(t), su función transferencia es: Cp(s) = Kp

En este controlador siempre se encontrará presente una cierta cantidad de error.

Controlador Integral Da una salida del controlador que es proporcional al error acumulado, lo que implica que es un modo de controlar lento.

El modo de control Integral tiene como propósito disminuir y eliminar el error en estado estacionario.

Este controlador trabaja integrando la señal de error, utilizando los valores anteriores, es por eso que agrega lentitud al sistema.

Controlador Proporcional Integral (PI) Se define mediante

donde Ti se denomina tiempo integral y es quien ajusta la acción integral. La función de transferencia resulta:

Muchos controladores industriales tienen solo acción PI, ya que la acción derivativa es muy sensible al ruido. Este controlador es adecuado para todos los procesos donde la dinámica es esencialmente de primer orden.

Controlador Proporcional Derivativo (PD) Se define mediante:

donde Td es una constante denominada tiempo derivativo. Esta acción tiene carácter de previsión, lo que hace más rápida la acción de control, aunque tiene la desventaja importante que amplifica las señales de ruido y puede dañar el actuador. Su función de transferencia es: CPD(s) = Kp + sKpTd

Controlador Proporcional + Integral + Derivativo Es un mecanismo de control por realimentación que se utiliza en sistemas de control industriales. El cálculo del control PID se da en tres parámetros distintos: el proporcional, el integral, y el derivativo. La suma de estas tres acciones es usada para ajustar al proceso vía un elemento de control como la posición de una válvula de control o la energía suministrada a un calentador. La respuesta del controlador puede ser descrita en términos de respuesta del control ante un error, el grado en el cual el controlador llega al "set point", y el grado de oscilación del sistema. Esta acción combinada reúne las ventajas de cada una de las tres acciones de control individuales. La ecuación de un controlador con esta acción combinada se obtiene mediante:

Y su función de transferencia es:

Diagrama a bloques de un controlador PID

Conclusiones El controlador PID por tener una exactitud mayor a los controladores proporcionales, PD y PI se utiliza en aplicaciones más cruciales tales como control de presión, flujo, química, fuerza, velocidad y otras variables. Además es utilizado en reguladores de velocidad de automóviles, control de ozono residual en tanques de contacto. El control proporcional tiene la desventaja de producir un error estacionario, para eliminarlo es necesario hacerlo integrando el error, con el inconveniente de agregar lentitud al sistema. El controlador derivativo hará que el sistema responda con la rapidez necesaria para evitar que el error aumente, pero con el inconveniente de agregar inestabilidad al sistema....