Este documento describe los conceptos básicos de los sistemas de control, incluyendo el esquema de un sistema de control, la definición de controlador, los tipos de controladores (de dos posiciones, proporcionales, integrales, proporcionales-integrales, etc.), y las acciones de control como la compensación en adelanto y en atraso. También presenta ejemplos prácticos del uso de controladores PID para controlar sistemas como brazos robóticos. El control automático es fundamental en ingeniería para medir y corregir desvi

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
SANTIAGO MARIÑO
EXTENSIÓN MATURIN
CONTROLADORES
AUTORA:
Carmen Espinoza C.I.20126762
ASESOR:
Ing. Mariangela Pollonais
Teoria de Control
Seccion: V
Maturin, Febrero 2013

2. INDICE GENERAL
Pág.
Introducción…………………………………………………………………1
Esquema de un Sistema de Control…………………………………………2,3
Definición de Controlador………………………………………………… 3,4
Compensación en Adelanto……………………………………………….… 4
Compensación en Atraso……………………………………………….…… 4
Tipos de Controladores…………………………………………………….. 4,5
Modelo Matemático que Define cada Uno……………………………..……5,6
Acciones del control de la respuesta del sistema……………………………. 7,8
Conclusión……………………………………………………………………. 9

3. INTRODUCCION
El control automático ha desempeñado un papel vital en el avance de la ingeniería y la
ciencia. El control automático se ha convertido en una parte importante e integral en los
sistemas de vehículos espaciales, en los sistemas robóticos, en los procesos modernos de
fabricación y en cualquier operación industrial que requiera el control de temperatura,
presión, humedad, flujo, etc. Es deseable que la mayoría de los ingenieros y científicos
estén familiarizados con la teoría y la práctica del control automático.
Cabe resaltar que el control es un método para conseguir que un conjunto de variables o
parámetros varíen a lo largo del tiempo de alguna forma previamente definido.
Controlar significa medir el valor de la variable controlada del sistema y aplicar la variable
manipulada al sistema para corregir y limitar la desviación del valor medido respecto del
valor deseado.
Existen tantos tipos de controladores como tipos de periféricos, y es común encontrar más
de un controlador posible para el mismo dispositivo, cada uno ofreciendo un nivel distinto
de funcionalidades.

4. MARCO TEORICO
1. ESQUEMA DE UN SISTEMA DE CONTROL.
2. DEFINICION DE CONTROLADOR.
Un controlador es software que permite que el equipo se comunique con hardware o
dispositivos. Sin controladores, el hardware que conecte al equipo (por ejemplo, una tarjeta
de vídeo o una cámara web) no funcionará correctamente.
Un controlador recibe la señal correspondiente a la variable medida y calcula la acción de
control de acuerdo al algoritmo que tiene programado. La salida, señal estándar, se envía al
elemento final de control.

5. 3. COMPENSACIÓN EN ADELANTO.
La compensación de adelanto produce, en esencia, un mejoramiento razonable en la
respuesta transitoria y un cambio pequeño en la precisión en estado estable. Puede
acentuar los efectos del ruido de alta frecuencia. La función principal del compensador
de adelanto es volver a dar forma a la curva de respuesta en frecuencia a fin de ofrecer
un ángulo de adelanto de fase suficiente para compensar el atraso de fase excesivo
asociado con los componentes del sistema fijo.
4. COMPENSACION EN ATRASO.
El efecto principal de la compensación en atraso es reducir la ganancia de alta
frecuencia (acrecentar la atenuación) en tanto que el ángulo de fase decrece en la
región de frecuencia baja a media (aumenta el atraso de fase). Asimismo, un
compensador de atraso puede hacer que disminuya el ancho de banda del sistema y/o
los márgenes de ganancia, y en general puede ocasionar que un sistema sea más lento.
Generalmente se utiliza para mejorar el comportamiento en estado estacionario (el error
permisible o la precisión del sistema).

6. 5. TIPOS DE CONTROLADORES.
Un controlador automático compara el valor real de la salida de una planta conla entrada de
referencia (el valor deseado), determina la desviación y produce unaseñal de control que
reducirá la desviación a cero o a un valor pequeño. La manera en la cual el
controladorautomático produce la señal de control sedenomina. Acción de control. 1
Clasificación de los controladores industriales. Los controladores industriales se clasifican,
de acuerdo con sus acciones decontrol, como:
 De dos posiciones o de encendido y apagado (on/of)
 Proporcionales
 Integrales
 Proporcionales-integrales
 Proporcionales-derivativos
 Proporcionales-integrales-derivativos

7. Los controladorestambién pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de energía que
utilizan en suoperación, como neumáticos, hidráulicos o electrónicos. El tipo de controlador
que se use debe decidirse con base en la naturaleza dela planta y las condiciones
operacionales, incluyendo consideraciones tales comoseguridad, costo, disponibilidad,
confiabilidad, precisión, peso y tamaño.
6). ACCIONES DE CONTROL EN LA RESPUESTA DEL SISTEMA Y EJEMPLOS
PRÁCTICOS.
Los miembros de la familia de controladores PID, incluyen tres acciones: proporcional (P),
integral (I) y derivativa (D). Estos controladores son los denominados P, I, PI, PD y PID.
P: Acción de control proporcional, da una salida del controlador que es proporcional al
error, es decir: u (t)=Kp.e (t), que describe desde su función transferencia queda:
Cp(s) =K p
Donde Kp esuna ganancia proporcional ajustable.Un controlador proporcional puede
controlar cualquier planta estable, pero posee desempeño limitado y error en régimen
permanente (off- set).
I: Acción de control integral, da una salida del controlador que es proporcional al error
acumulado, lo que implica que es un modo de controlarlento.
La señal de control u (t) tiene un valor diferente de cero cuando la señal de error e(t) es
cero. Por lo que se concluye que dada una referencia constante, o perturbaciones, el error
enrégimen permanente es cero.
PI: acción de control proporcional-integral, se define mediante:
Donde Ti se denomina tiempo integral y es quien ajusta la acción integral.
La función resulta:

8. Con un control proporcional, es necesario que exista error para tener una acción de control
distinta de cero. Con acción integral, un error pequeño positivo siempre nos daría una
acción de control creciente, y si fuera negativo la señal de control seria decreciente. Este
razonamiento sencillo nos muestra que el error en régimen permanente será siempre cero.
Muchos controladores industriales tienen solo acción PI. Se puede demostrar que un control
PI es adecuado para todos los procesos donde la dinámica es esencialmente de primer
orden. Lo que puede demostrarse en forma sencilla, por ejemplo, si aplicamos un control
proporcional- integral para controlar el posicionamiento de un brazo robot de una cadena de
montaje, al recibir una señal de error para desplazar el brazo un centímetro en el eje X, se
produce un desplazamiento brusco provocado por el control proporcional que lo acercará,
con mayor o menor precisión al punto deseado y, posteriormente, el control integral
continuará con el control del brazo hasta posicionarlo el punto exacto, momento en el que
desaparecerá totalmente la señal de error y, por tanto, eliminando totalmente el posible
error remanente del sistema.
PD: acción de control proporcional-derivativa, se define:
Donde Td es una constante de 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 puedeprovocar saturación en el actuador.

9. CONCLUSION
El control automático es de vital importancia en el mundo de la ingeniería. Además de
resultar imprescindible en sistemas robóticos o de procesos de manufactura moderna, entre
otras aplicaciones se ha vuelto esencial en operaciones industriales como el control de
presión, temperatura, humedad, viscosidad flujo en las industrias de transformación. El
sistema de control automático de proceso es una disciplina que se ha desarrollado a una
velocidad vertiginosa, dando las bases a lo que hoy algunos autores llaman la segunda
revolución industrial. El control es de vital importancia dado que:
• Establece medidas para corregir las actividades, de tal forma que se almacenen planes
exitosos.
• Determina y analizan rápidamente las causas que pueden originar desviaciones, para que
no se vuelvan a presentar en el futuro.
• Proporciona información acerca de la situación de la ejecución de los planes, sirviendo
como fundamento al reiniciarse el proceso de planeación. • Reduce costos y ahorra tiempo
al evitar errores.
• Su aplicación incide directamente en la racionalización de la administración y
consecuentemente, en el logro de la productividad de todos los recursos de la empresa. El
controlador automático compara el valor real de la salida de una planta con la entrada de
referencia (el valor deseado), determina la desviacióny produce una señal de control, que
reducirá la desviación a cero o a un valor pequeño.