Este documento describe los diferentes tipos de controladores industriales, incluyendo controles de dos posiciones, proporcionales, integrales, proporcionales e integrales, proporcionales y derivativos, y proporcionales, derivativos e integrales. Explica los modelos matemáticos y acciones de control de cada tipo de controlador, así como ejemplos prácticos de su uso en aplicaciones industriales y domésticas.

1. REPUBLICA BOLIBARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA.
EXTENSIÓN MATURIN.
Controladores.
Profesor:
Autor:
Ing. MariangelaPollonais
Jean Carlos Golindano.
C.I: 20.916.908
Maturin, Enero 2014.
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2. Índice.
Pág.
Introducción………………………………………………………………………….3
Esquema de un sistema de control…………………………………………………....4
Definición de controlador…………………………………………………………….4
Compensación en adelanto……………………………………………………….......4
Compensación en atraso……………………………………………………………...4
Tipos de controladores,modelo matemático, acciones de control en la respuesta
del sistema y ejemplos prácticos………………………………………………….….6
Conclusión……………………………………………………………………………7
Bibliografía……………………………………………………………………..….…8
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3. Introducción.
Sistema automático de control es un conjunto de componentes físicos o relacionados
entre sí, de manera que regulen o dirijan su actuación por sí mismos, es decir, sin
intervención de agentes exteriores, corrigiendo además los posibles errores que se presenten
en su funcionamiento. Sus aplicaciones son innumerables (en los hogares, procesos
industriales), y tienen especial repercusión en el campo científico (misiones espaciales) y
en avances tecnológicos (automoción). Dicho sistema funciona Habitualmente, según los
datos que reciben del entorno mediante unos dispositivos llamados sensores. Los sensores
miden o detectan los cambios que se producen en el entorno respecto a ciertas magnitudes:
temperatura, posición, velocidad, presión, etc.
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4. Esquema de un sistema de control.
Diagrama de bloques de un sistema de retroalimentación simple.
Definición de controlador.
Es el elemento de un sistema de control que según un conjunto de reglas realiza
acciones Recibiendo la señal correspondiente a la variable medida y calcula la acción de
control de acuerdo al algoritmo que tiene programado.
Compensación de adelanto.
La compensación de adelanto produce una aceleración de la respuesta y aumenta la
estabilidad del sistema.
Compensación de atraso.
Un compensador en atraso puede mejorar el comportamiento en estado estacionario,
reduciendo el error; Este puede hacer que disminuya el ancho de banda del sistema o los
márgenes de ganancia, ocasionando así que un sistema sea más lento.
Tipos de controladores, modelo matemático,acciones de control en la respuesta del
sistema y ejemplos prácticos.
Los controladores industriales se clasifican, de acuerdo con sus acciones de control
y son los siguientes:
Controles de dos posiciones (ON-OFF):Es la acción de control más simple y económico
de las empleadas en los lazos de regulación automática, también es conocido cómo control
de sí-no. La acción de control dos posiciones generalmente se basan en dispositivos
electrónicos, donde habitualmente hay una válvula accionada por un solenoide eléctrico. El
rango en el que se debe desplazar la señal de error actuante antes de que se produzca la
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5. conmutación se llama brecha diferencial, esta hace que la salida del control m(t) mantenga
su valor hasta que la señal de error actuante haya pasado levemente del valor deseado. En
algunos casos, la brecha diferencial es un resultado de fricción no intencional y movimiento
perdido; sin embargo, normalmente se le provee deliberadamente para evitar la acción
excesivamente frecuente del mecanismo de on-off.
Es muy empleado en los artículos electrodomésticos tales cómo plancha, tostadora,
cocinas, hornos, neveras y refrigeradores, aire acondicionado entre muchos otros. Se define
matemáticamente como:
Controles proporcionales (P):Es un tipo de sistema de control de realimentación lineal.
Dos ejemplos mecánicos clásicos son la válvula-flotador de la cisterna del aseo y el
regulador centrífugo.El sistema de control proporcional es más complejo que un sistema de
control on-off como por ejemplo un termostato interno bi-metálico, pero más sencillo que
un sistema de control proporcional-integral-derivativo (PID) que se puede utilizar para
controlar la velocidad de crucero de un automóvil. Donde su modelo matemático es el
siguiente:
Controles integrales (i):La acción de control integral tiene como propósito disminuir y
eliminar el error en estado estacionario. Si se duplica el valor de e(t), el valor de m(t) varía
dos veces más rápido pero para un error actuante igual a cero, el valor de m(t) se mantiene
estacionario en muchas ocasiones esta acción de control recibe el nombre de control de
reposición. Cuyo modelo matemático es:
Controles proporcionales e integrales (pi):Este tipo de controlador se complementa con
dos tipos de reguladores, primero entra en acción el regulador proporcional
(instantáneamente) mientras que el integral actúa durante un intervalo de tiempo. Siendo su
modelo matemático:
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6. Controles proporcionales y derivativos (PD):El controlador derivativo se opone a
desviaciones de la señal de entrada, con una respuesta que es proporcional a la rapidez con
que se producen éstas.La ventaja de este tipo de controlador es que aumenta la velocidad de
respuesta del sistema de control.Al actuar conjuntamente con un controlador proporcional
las características de un controlador derivativo, provocan una apreciable mejora de la
velocidad de respuesta del sistema, aunque pierde precisión en la salida. Su modelo
matemático es el siguiente:
Controles proporcionales y derivados e integrales (PDI): Es un sistema de regulación
que trata de aprovechar las ventajas de cada uno de los controladores de acciones básicas,
de manera, que si la señal de error varía lentamente en el tiempo, predomina la acción
proporcional e integral y, mientras que si la señal de error varía rápidamente, predomina la
acción derivativa. Tiene la ventaja de ofrecer una respuesta muy rápida y una
compensación de la señal de error inmediata en el caso de perturbaciones. Presenta el
inconveniente de que este sistema es muy propenso a oscilar y los ajustes de los parámetros
son mucho más difíciles de realizar. Se define como:
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7. Conclusión.
El control automático ha jugado un papel vital en el avance de la ingeniería y la
ciencia. Como los avances en la teoría y práctica del control automático brindan los medios
para lograr el funcionamiento óptimo de sistemas dinámicos, mejorar la calidad y abaratar
los costos de producción, liberar de la complejidad de muchas rutinas de tareas manuales
respectivas, etc; la mayoría de los ingenieros tienen contacto con los sistemas de control,
aun cuando únicamente los usen, sin profundizar en su teoría. . El sistema de control
automático 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 ya que resulta
esencial en operaciones industriales como el control de presión, temperatura, humedad,
viscosidad y flujo en las industrias de procesos, maquinado manejo y armado de piezas
mecánicas en las industrias de fabricación, entre muchas otras.
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8. Bibliografía.
http://www.ecured.cu/index.php/Control_de_dos_posiciones
http://es.wikipedia.org/wiki/Control_proporcional
http://ieshuelin.com/huelinwp/download/Tecnologia/Tecnologia%20industrial/3SISTEMAS-DE-CONTROL-AUTOMaTICO.pdf
http://es.scribd.com/doc/56282416/El-Control-On-Off
http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_de_control
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~23005153/d_tecnologia/bajables/2%20bachillera
to/SISTEMAS%20AUTOMATICOS%20DE%20CONTROL.pdf
http://www.edutecne.utn.edu.ar/transf-laplace/transformada%20de%20laplace.pdf
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