El documento describe varios criterios de estabilidad que un buque debe cumplir para garantizar su seguridad. Estos criterios se clasifican según parámetros como la altura metacéntrica, la estabilidad estática y dinámica, y la acción del viento. También describe sistemas de control en cascada que mejoran la eliminación de perturbaciones mediante el uso de lazos de control internos y externos, así como sus aplicaciones comunes en procesos industriales.

1. Juan Piedra
C.I V-26201463

2. CRITERIOS DE ESTABILIDAD
Es el conjunto de normas que debe cumplir un buque para que su
estabilidad alcance valores mínimos que garanticen su seguridad.
Estos criterios pueden clasificarse según los parámetros que controlan en:
•Criterios en función de la altura metacéntrica.
•Criterios en función de la estabilidad estática.
•Criterios en función de la estabilidad estática y dinámica.
•Criterios en función de la estabilidad estática y la acción del viento.
•Criterios en función del período y amplitud del balance.
Existen también diferentes criterios creados para distintos tipos y tamaños
de embarcaciones, dado que es muy amplia la variedad de buques y muy
difícil que un solo criterio puede ser aplicado de forma universal.

3. CRITERIO DE AMORTIGUAMIENTO 1/4
Combina bien una respuesta rápida junto con un cierto grado de estabilidad. El
amortiguamiento de una respuesta es la relación entre dos rebasamientos
consecutivos. Reacciona bien frente a perturbaciones y es muy utilizado. Los
parámetros del regulador se calculan como se indica en la figura.
Este método fue ideado en 1942 por John G. Ziegler y Nathaniel B. Nichols, si bien su
idea original se basaba en la determinación de los parámetros a partir de la curva de
reacción frente a un escalón unitario aplicado a la entrada (si la entrada no es unitaria
habrá que dividir los valores obtenidos en la salida entre el incremento que se haya
aplicado en la entrada). Se necesita representar muchos puntos de la curva y trazar una
recta tangente a la misma en el punto de inflexión.

4. SISTEMA DE CONTROL EN CASCADA
Es un sistema de control más elaborado, donde la idea básica es realimentar variables
intermedias entre el punto donde entra la perturbación y la salida. El control en cascada
se utiliza principalmente para eliminar el efecto de perturbaciones en la variable
manipulada y mejorar las características dinámicas de lazos de control en procesos
compuestos por subprocesos. Básicamente el esquema de control en cascada involucra
un lazo de control (interno o secundario) dentro de otro (externo o primario). La
estructura del esquema muestra un controlador primario el lazo primario y un
controlador secundario en el lazo secundario.

5. LAZO SECUNDARIO
El objetivo del lazo secundario es atenuar el efecto de la perturbación antes de
que llegue a afectar significativamente la variable de salida. Para que el
sistema sea lo mas insensible posible a las perturbaciones, es necesario que el
lazo secundario sea más rápido que el primario. Esto es, la suma de las
constantes de tiempo del lazo secundario debe ser menor que la suma de las
constantes de tiempo del lazo primario.

6. VELOCIDAD DE RESPUESTA. EJEMPLO:
Analizando los elementos del lazo secundario, se tiene:
El sistema en cascada responde más rápido que el lazo convencional.

7. APLICACIONES DEL CONTROL EN CASCADA
El control en cascada se aplica cuando el control retroalimentado simple, como
es el caso de la configuración inicial, no tiene un desempeño satisfactorio a lazo
cerrado; debido a que existen perturbaciones que afectan directamente a la
variable controlable de proceso. Siendo la función principal del control en
cascada reducir al mınimo los efectos de una perturbación no controlada. En
general, el control en cascada tiene ventajas significativas cuando se aplica,
sobresaliendo las siguientes:
• Cualquier perturbación que afecte la variable esclavo es detectada y
compensada por el controlador esclavo, antes de que afecte la variable de
proceso maestra o primaria.
• La controlabilidad del lazo externo o maestro es mejorada, debido a que
el lazo interno o esclavo acelera la respuesta de los elementos del
proceso, entre el elemento final de control y la variable esclava.
• Las no linealidades del proceso en el lazo interno o esclavo son
manejadas por ese lazo y removidas del lazo externo o maestro.

8. SISTEMAS DE CONTROL DE RELACIÓN
El controlador del lazo de caudal controlado puede tomarse como el controlador
secundario en una cascada con la medición del caudal libre y la estación de
relación. Si se mide alguna propiedad física del caudal mezclado, puede cerrarse
un lazo usando un controlador PID para manipular el valor de la relación. Por
ejemplo, una medición de la densidad, índice de octano, color, etc., podría usarse
para cerrar una lazo de control sobre la relación.

9. APLICACIONES
Normalmente las variables son caudales. Mezcla de dos corrientes de distinta
composición o Tª, para conseguir una mezcla de composición o Tª determinadas
Relación aire/combustible en el control de la combustión en un horno o caldera.
La señal del analizador AT-103 va al controlador AIC-103. La salida de ese controlador
es la relación deseada. Para ajustar manualmente la relación, se pone el controlador
AIC-103 en modo manual y se ajusta manualmente su salida. En este caso el sistema
en cascada es de tres niveles. El caudal controlado, FIC-102, es el controlador
secundario. La relación, FF-102, es el controlador primario del FIC-102, pero el
controlador secundario del AIC-103, que es el controlador primario de nivel superior.