Este documento describe el diseño e implementación de un sistema de control de humedad en el suelo para cultivos utilizando un controlador PID analógico. Se implementan las acciones proporcional, integral y derivativa usando amplificadores operacionales LM741 para lograr el control de humedad deseado mediante la activación de una bomba de agua. El sistema mantiene la humedad del suelo en un punto de referencia establecido a través del sensor de humedad y el controlador PID.
En el mundo de los sistemas de control automático también existe este concepto, en este caso se denomina estrategia de control y está relacionado con la distribución de los dispositivos o equipos bajo los cuales funciona un proceso o máquina. Las estrategias de control determinan la estructura o circuito que sigue la información o señales en el lazo.
El documento describe un sistema de control para llenar un tanque de agua. El sistema consta de una tubería de suministro de agua, un tanque, una válvula electrónica y un sensor de nivel. La válvula electrónica puede ser accionada manualmente o de forma automática por un computador para permitir el flujo de agua hacia el tanque. El sensor de nivel monitorea el nivel de agua en el tanque y envía la señal al computador, el cual puede cerrar la válvula electrónica una vez que el tanque esté
Este documento introduce los conceptos básicos de los sistemas de control, incluyendo definiciones de control, sistema, variable controlada, variable manipulada y perturbaciones. Explica la representación de sistemas y los tipos de estructura de lazo de control, abierto y cerrado. Finalmente, proporciona ejemplos de cada tipo de lazo y ejercicios para identificar los componentes de diferentes sistemas de control.
Este documento presenta una introducción a los controladores automáticos. Explica que los controladores son necesarios para controlar procesos industriales de manera más eficiente y precisa que los seres humanos. Luego describe los elementos clave de un sistema de control, incluidos el controlador, la planta y la retroalimentación. Finalmente, resume los diferentes tipos de controladores como proporcional, integral, derivativo y PID, y explica cómo cada uno genera una señal de control.
El documento describe los componentes básicos de un sistema de control automático, incluyendo el preaccionador, actuador, planta, regulador, detector de error y transductor. Explica cómo funcionan los lazos abiertos y cerrados, y proporciona ejemplos de cómo se usan estos sistemas para controlar procesos como la iluminación, lavado y temperatura.
Sistema de control para llenado de un tanqueAbel Enrique
El documento describe un sistema de control para llenar un tanque con agua hasta cierto nivel utilizando una válvula eléctrica, un sensor y un interruptor remoto. Cuando se activa el interruptor, la válvula permite el paso de agua hasta que el sensor detecta que se alcanzó el nivel máximo programado y cierra la válvula para detener el suministro.
El documento presenta un tutorial sobre el uso del software CADe_SIMU para la simulación de circuitos eléctricos. Explica las funciones del software, como dibujar esquemas eléctricos de forma rápida e insertar componentes como alimentaciones, motores, interruptores y lámparas de señalización. También muestra un ejemplo de simulación de un circuito de arranque directo y resume los componentes físicos comúnmente usados en CADe_SIMU como cables, conectores e interruptores monofásicos, bifásicos y trifás
En el mundo de los sistemas de control automático también existe este concepto, en este caso se denomina estrategia de control y está relacionado con la distribución de los dispositivos o equipos bajo los cuales funciona un proceso o máquina. Las estrategias de control determinan la estructura o circuito que sigue la información o señales en el lazo.
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Sistema de control para llenado de un tanqueAbel Enrique
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La lógica cableada consiste en el diseño de automatismos mediante circuitos cableados con elementos como relés y contactores. Requiere modificar el cableado para cambiar la programación. La lógica programada usa PLC o autómatas programables, permitiendo cambios de programación sin modificar el cableado. Ambos sistemas controlan mecanismos de mando y trabajo, pero la lógica programada ahorra en mecanismos, cableado y tiempo.
Este documento compara los sistemas de control de lazo abierto y cerrado. Explica que los sistemas de lazo abierto no tienen retroalimentación de la señal de salida a la entrada, mientras que los sistemas de lazo cerrado sí tienen esta retroalimentación. También proporciona ejemplos de cada tipo de sistema y señala que los sistemas de lazo cerrado son más precisos y estables ante perturbaciones.
Este documento describe los sistemas de control de lazo abierto y de lazo cerrado. Los sistemas de control de lazo abierto no usan realimentación para comparar la salida con la entrada, mientras que los sistemas de lazo cerrado miden la salida y la comparan con la entrada para reducir errores. Los sistemas de lazo cerrado son más estables frente a perturbaciones, pero también son más complejos y costosos que los sistemas de lazo abierto.
Este documento describe una práctica de laboratorio sobre el control de fase utilizando un TRIAC. Se explica la configuración del circuito con un TRIAC, DIAC y otros componentes. Se realizó una simulación en PSIM para observar el comportamiento de la onda de entrada al activarse el TRIAC a diferentes tiempos. Los resultados obtenidos con un osciloscopio muestran cómo varía la forma de onda de salida al variar el ángulo de disparo del TRIAC. Se concluye que este circuito permite controlar la intensidad de un foco variando el
programacion con microcontrolador pic 16f84guestf09168b
Este documento introduce la programación del microcontrolador PIC 16F84. Explica las características básicas del PIC 16F84 como su memoria, puertos de entrada y salida, y frecuencia de trabajo. También presenta instrucciones básicas de programación en ensamblador como cargar valores, sumar y restar registros. Finalmente, incluye ejemplos de código para sumar números en diferentes sistemas de numeración.
El control proporcional es un sistema de control más complejo que encendido/apagado pero más sencillo que PID. Modula la salida para resolver problemas de comportamiento inestable. Calcula el error entre la variable de proceso y el punto de ajuste y amplifica esta señal de error usando la ganancia proporcional antes de aplicarla al proceso. La ganancia determina qué tan sensible es el controlador a los cambios en la variable de proceso.
Unidad 1 introducción a la modelación de sistemas (1)Edwin Hernandez
Este documento presenta conceptos básicos sobre modelado de sistemas. Introduce los conceptos de sistemas, señales, modelos y su clasificación. Explica los pasos para construir modelos matemáticos, incluyendo la conceptualización, formulación y evaluación. Define sistemas dinámicos, determinísticos, de parámetros concentrados y lineales. Los modelos matemáticos descritos son ecuaciones que representan la dinámica de sistemas físicos.
Un sistema de control distribuido (DCS) recopila grandes volúmenes de datos de medición de un proceso industrial, los procesa en centros de control y envía señales a los actuadores en tiempo real. Un DCS típicamente incluye estaciones de control local, estaciones de operador e ingeniería, y una red de comunicaciones que integra todos los datos y permite su supervisión y control remoto.
El documento describe los diferentes tipos de reles y protecciones utilizados en sistemas de potencia, incluyendo reles de distancia, sobrecorriente, Buchholz y diferenciales. También explica el funcionamiento básico de los reles y cómo se usan las protecciones en una línea de transmisión típica y en una subestación, operando mediante disyuntores para aislar fallas.
Este documento describe los componentes principales de un sistema de control distribuido (DCS). Un DCS consta de controladores, tarjetas de entrada/salida, módulos de comunicación y software de control continuo y discreto. Los controladores ejecutan algoritmos de control y se comunican con sensores y actuadores a través de tarjetas de E/I. Los módulos de comunicación permiten la integración con buses industriales y la comunicación remota. El software usa lenguajes gráficos como diagramas de bloques funcionales para implementar lógica de control
El documento describe los conceptos y métodos de compensación de sistemas de control. Explica que la compensación se utiliza para mejorar el comportamiento de un sistema de control para que cumpla mejor con los requerimientos específicos, mediante la inserción de un componente adicional llamado compensador. Luego detalla dos tipos de compensadores (adelanto y retardo de fase) y sus respectivas redes, y métodos de diseño utilizando diagramas de Bode y el lugar de las raíces. Finalmente presenta un ejemplo numérico de diseño de compensador por adel
Este documento describe los sistemas de control y sus componentes. Explica que un sistema de control es un arreglo de componentes físicos que pueden controlar o regular un proceso o sistema. Describe los tipos de sistemas de control (lazo abierto vs lazo cerrado), sus elementos como la variable controlada y manipulada, y las características de estabilidad, exactitud y velocidad de respuesta. Concluye destacando la importancia de los sistemas de control en procesos industriales para regular variables y mejorar la productividad.
Los tableros eléctricos son paneles que contienen instrumentos para la conexión, control, protección y distribución de la energía eléctrica en una instalación. Existen varios tipos de tableros como los tableros principales de distribución, secundarios, de paso y de comando. Los tableros se utilizan en aplicaciones como centros de control de motores, subestaciones, alumbrado y carga residencial. La empresa colombiana Ingetes Ingenieros ofrece servicios recomendados de ingeniería para tableros eléctric
Este documento describe las acciones básicas de control como control proporcional, integral, derivativo y sus combinaciones. Explica que el control proporcional actúa de forma instantánea pero puede presentar error estacionario, mientras que el control integral elimina este error al integrar el error con el tiempo. También cubre conceptos como control de dos posiciones, sintonización de controladores usando métodos como Ziegler-Nichols y Dahlin.
Este documento presenta preguntas y respuestas sobre diferentes tipos de actuadores, con un enfoque en los actuadores eléctricos. Explica que los actuadores son dispositivos que permiten ejecutar acciones, y clasifica los actuadores según la energía que utilizan, incluyendo neumáticos, hidráulicos y eléctricos. Luego describe varios tipos de actuadores eléctricos como relés, motores de corriente continua, servomotores y motores paso a paso, explicando sus características y aplicaciones.
Este documento introduce los conceptos básicos de la instrumentación, incluyendo definiciones de términos como sensor, transductor y transmisor. Explica la clasificación de los instrumentos de primer, segundo y tercer orden y proporciona ejemplos. También cubre temas como simbología, normas y sistemas de unidades, con detalles sobre la norma ISA y cómo se identifican y representan los instrumentos.
ES UNO DE LOS METODOS DE CONOCER LOS DIFERENTES SISTEMAS QUE LA ROBOTICA NOS ENSEÑA Y COMO FUNCIONAN Y TAMBIEN CUALES SON LOS SITEMAS DE LAZO CERADO Y ABIERTOS
El protocolo HART permite la comunicación digital bidireccional a través de cables analógicos de 4-20 mA entre instrumentos inteligentes de campo y sistemas de control o monitoreo. Desarrollado en la década de 1980, HART es un estándar mundial que ofrece acceso a datos de instrumentos de forma gratuita. HART superpone señales digitales de bajo nivel sobre las señales analógicas existentes para actualizar información dos veces por segundo sin interrupción del lazo analógico.
Un controlador integral es un mecanismo de control por realimentación ampliamente usado en sistemas de control industrial. Calcula la desviación entre un valor medido y uno deseado. Funciona con tres parámetros: proporcional, integral y derivativo. Se usa para regular procesos como temperatura, nivel y presión, manteniendo valores como flujo dentro de rangos deseados. Requiere un sensor, controlador y actuador como una válvula o bomba. La acción integral disminuye o elimina el error a largo plazo al incrementar la salida en proporción
Este documento presenta el análisis del lugar geométrico de las raíces (LGR) para sistemas de control. Explica que el LGR muestra el movimiento de las raíces de la ecuación característica cuando se modifica un parámetro. Proporciona reglas para construir el LGR, como el inicio y final de las trayectorias, trayectorias sobre el eje real, y ubicación de ceros infinitos. También define conceptos como puntos de quiebre, ganancia de quiebre y ganancia crítica. Finalmente, presenta un ej
El documento describe un proyecto para controlar el nivel de agua en un tanque de almacenamiento mediante el uso de sensores de nivel y un controlador PID. Se explica la justificación del proyecto, se introduce el concepto de diagrama de bloques y los diferentes tipos de controladores. También se detalla el procedimiento implementado, incluyendo la simulación en LabVIEW y el código en C para la programación del microcontrolador.
Este documento describe el diseño e implementación de un controlador PID analógico utilizando el integrado LM741. Se presentan los circuitos para cada acción de control (proporcional, integral y derivativa), y se muestran las señales de salida correspondientes a través de simulaciones en Proteus 8.0. Finalmente, se suma la salida de los tres controladores individuales para obtener la señal de salida del controlador PID completo.
La lógica cableada consiste en el diseño de automatismos mediante circuitos cableados con elementos como relés y contactores. Requiere modificar el cableado para cambiar la programación. La lógica programada usa PLC o autómatas programables, permitiendo cambios de programación sin modificar el cableado. Ambos sistemas controlan mecanismos de mando y trabajo, pero la lógica programada ahorra en mecanismos, cableado y tiempo.
Este documento compara los sistemas de control de lazo abierto y cerrado. Explica que los sistemas de lazo abierto no tienen retroalimentación de la señal de salida a la entrada, mientras que los sistemas de lazo cerrado sí tienen esta retroalimentación. También proporciona ejemplos de cada tipo de sistema y señala que los sistemas de lazo cerrado son más precisos y estables ante perturbaciones.
Este documento describe los sistemas de control de lazo abierto y de lazo cerrado. Los sistemas de control de lazo abierto no usan realimentación para comparar la salida con la entrada, mientras que los sistemas de lazo cerrado miden la salida y la comparan con la entrada para reducir errores. Los sistemas de lazo cerrado son más estables frente a perturbaciones, pero también son más complejos y costosos que los sistemas de lazo abierto.
Este documento describe una práctica de laboratorio sobre el control de fase utilizando un TRIAC. Se explica la configuración del circuito con un TRIAC, DIAC y otros componentes. Se realizó una simulación en PSIM para observar el comportamiento de la onda de entrada al activarse el TRIAC a diferentes tiempos. Los resultados obtenidos con un osciloscopio muestran cómo varía la forma de onda de salida al variar el ángulo de disparo del TRIAC. Se concluye que este circuito permite controlar la intensidad de un foco variando el
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Este documento introduce la programación del microcontrolador PIC 16F84. Explica las características básicas del PIC 16F84 como su memoria, puertos de entrada y salida, y frecuencia de trabajo. También presenta instrucciones básicas de programación en ensamblador como cargar valores, sumar y restar registros. Finalmente, incluye ejemplos de código para sumar números en diferentes sistemas de numeración.
El control proporcional es un sistema de control más complejo que encendido/apagado pero más sencillo que PID. Modula la salida para resolver problemas de comportamiento inestable. Calcula el error entre la variable de proceso y el punto de ajuste y amplifica esta señal de error usando la ganancia proporcional antes de aplicarla al proceso. La ganancia determina qué tan sensible es el controlador a los cambios en la variable de proceso.
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Este documento presenta conceptos básicos sobre modelado de sistemas. Introduce los conceptos de sistemas, señales, modelos y su clasificación. Explica los pasos para construir modelos matemáticos, incluyendo la conceptualización, formulación y evaluación. Define sistemas dinámicos, determinísticos, de parámetros concentrados y lineales. Los modelos matemáticos descritos son ecuaciones que representan la dinámica de sistemas físicos.
Un sistema de control distribuido (DCS) recopila grandes volúmenes de datos de medición de un proceso industrial, los procesa en centros de control y envía señales a los actuadores en tiempo real. Un DCS típicamente incluye estaciones de control local, estaciones de operador e ingeniería, y una red de comunicaciones que integra todos los datos y permite su supervisión y control remoto.
El documento describe los diferentes tipos de reles y protecciones utilizados en sistemas de potencia, incluyendo reles de distancia, sobrecorriente, Buchholz y diferenciales. También explica el funcionamiento básico de los reles y cómo se usan las protecciones en una línea de transmisión típica y en una subestación, operando mediante disyuntores para aislar fallas.
Este documento describe los componentes principales de un sistema de control distribuido (DCS). Un DCS consta de controladores, tarjetas de entrada/salida, módulos de comunicación y software de control continuo y discreto. Los controladores ejecutan algoritmos de control y se comunican con sensores y actuadores a través de tarjetas de E/I. Los módulos de comunicación permiten la integración con buses industriales y la comunicación remota. El software usa lenguajes gráficos como diagramas de bloques funcionales para implementar lógica de control
El documento describe los conceptos y métodos de compensación de sistemas de control. Explica que la compensación se utiliza para mejorar el comportamiento de un sistema de control para que cumpla mejor con los requerimientos específicos, mediante la inserción de un componente adicional llamado compensador. Luego detalla dos tipos de compensadores (adelanto y retardo de fase) y sus respectivas redes, y métodos de diseño utilizando diagramas de Bode y el lugar de las raíces. Finalmente presenta un ejemplo numérico de diseño de compensador por adel
Este documento describe los sistemas de control y sus componentes. Explica que un sistema de control es un arreglo de componentes físicos que pueden controlar o regular un proceso o sistema. Describe los tipos de sistemas de control (lazo abierto vs lazo cerrado), sus elementos como la variable controlada y manipulada, y las características de estabilidad, exactitud y velocidad de respuesta. Concluye destacando la importancia de los sistemas de control en procesos industriales para regular variables y mejorar la productividad.
Los tableros eléctricos son paneles que contienen instrumentos para la conexión, control, protección y distribución de la energía eléctrica en una instalación. Existen varios tipos de tableros como los tableros principales de distribución, secundarios, de paso y de comando. Los tableros se utilizan en aplicaciones como centros de control de motores, subestaciones, alumbrado y carga residencial. La empresa colombiana Ingetes Ingenieros ofrece servicios recomendados de ingeniería para tableros eléctric
Este documento describe las acciones básicas de control como control proporcional, integral, derivativo y sus combinaciones. Explica que el control proporcional actúa de forma instantánea pero puede presentar error estacionario, mientras que el control integral elimina este error al integrar el error con el tiempo. También cubre conceptos como control de dos posiciones, sintonización de controladores usando métodos como Ziegler-Nichols y Dahlin.
Este documento presenta preguntas y respuestas sobre diferentes tipos de actuadores, con un enfoque en los actuadores eléctricos. Explica que los actuadores son dispositivos que permiten ejecutar acciones, y clasifica los actuadores según la energía que utilizan, incluyendo neumáticos, hidráulicos y eléctricos. Luego describe varios tipos de actuadores eléctricos como relés, motores de corriente continua, servomotores y motores paso a paso, explicando sus características y aplicaciones.
Este documento introduce los conceptos básicos de la instrumentación, incluyendo definiciones de términos como sensor, transductor y transmisor. Explica la clasificación de los instrumentos de primer, segundo y tercer orden y proporciona ejemplos. También cubre temas como simbología, normas y sistemas de unidades, con detalles sobre la norma ISA y cómo se identifican y representan los instrumentos.
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El protocolo HART permite la comunicación digital bidireccional a través de cables analógicos de 4-20 mA entre instrumentos inteligentes de campo y sistemas de control o monitoreo. Desarrollado en la década de 1980, HART es un estándar mundial que ofrece acceso a datos de instrumentos de forma gratuita. HART superpone señales digitales de bajo nivel sobre las señales analógicas existentes para actualizar información dos veces por segundo sin interrupción del lazo analógico.
Un controlador integral es un mecanismo de control por realimentación ampliamente usado en sistemas de control industrial. Calcula la desviación entre un valor medido y uno deseado. Funciona con tres parámetros: proporcional, integral y derivativo. Se usa para regular procesos como temperatura, nivel y presión, manteniendo valores como flujo dentro de rangos deseados. Requiere un sensor, controlador y actuador como una válvula o bomba. La acción integral disminuye o elimina el error a largo plazo al incrementar la salida en proporción
Este documento presenta el análisis del lugar geométrico de las raíces (LGR) para sistemas de control. Explica que el LGR muestra el movimiento de las raíces de la ecuación característica cuando se modifica un parámetro. Proporciona reglas para construir el LGR, como el inicio y final de las trayectorias, trayectorias sobre el eje real, y ubicación de ceros infinitos. También define conceptos como puntos de quiebre, ganancia de quiebre y ganancia crítica. Finalmente, presenta un ej
El documento describe un proyecto para controlar el nivel de agua en un tanque de almacenamiento mediante el uso de sensores de nivel y un controlador PID. Se explica la justificación del proyecto, se introduce el concepto de diagrama de bloques y los diferentes tipos de controladores. También se detalla el procedimiento implementado, incluyendo la simulación en LabVIEW y el código en C para la programación del microcontrolador.
Este documento describe el diseño e implementación de un controlador PID analógico utilizando el integrado LM741. Se presentan los circuitos para cada acción de control (proporcional, integral y derivativa), y se muestran las señales de salida correspondientes a través de simulaciones en Proteus 8.0. Finalmente, se suma la salida de los tres controladores individuales para obtener la señal de salida del controlador PID completo.
Este documento describe diferentes tipos de controladores y sus funciones. Define un controlador como un dispositivo que corrige la señal medida por un sensor para aproximarla a un valor programado previamente. Explica esquemas de control como realimentación, adelanto y cascada, así como controladores proporcionales, PI, PD y PID. Concluye que los controladores han mejorado los procesos industriales al eliminar errores y aumentar la producción.
República bolivariana de venezuela contralorluirenny
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
Este documento propone el diseño de un sistema de control PID para los formadores de bucle de perfiles de acero en una planta siderúrgica. Revisa antecedentes de automatización e investigaciones relacionadas con control PID. Explica las bases teóricas del control PID, incluyendo las acciones proporcional, integral y derivativa y cómo estas se combinan para lograr un control efectivo de variables como la velocidad y temperatura. El objetivo es automatizar el proceso para mejorar la productividad.
Controladores yorman godoy, teoria de controlyormangodoy
1) El documento describe diferentes tipos de controladores de procesos, incluyendo sus esquemas, definiciones y expresiones matemáticas. 2) Se explican métodos como control por realimentación, de adelanto, en cascada y adaptativo. 3) Los principales tipos de controladores discutidos son controlador on-off, proporcional, PI, PD y PID.
Este documento trata sobre controladores automáticos. Explica que un controlador detecta desviaciones entre el valor medido y el deseado de una variable y emite una señal de corrección. Describe diferentes tipos de controladores como proporcional, integral y derivativo, así como compensaciones de adelanto y atraso. El objetivo final de un controlador es mantener la variable controlada lo más cerca posible al punto de referencia.
Este documento describe los componentes básicos de un sistema de control, incluidos el controlador, el sensor, el elemento de control final y el proceso. Explica los diferentes tipos de controladores como on-off, proporcional, integral, PI, PD y PID, y cómo cada uno afecta la respuesta del sistema en los regímenes transitorio y permanente. También proporciona ejemplos prácticos de sistemas de control y concluye destacando la importancia de la teoría del control en la ingeniería moderna.
Tarea 5. controladores antonio rodriguezlicett lopez
El documento habla sobre controladores automáticos. Explica que los controladores son programas que le dicen al sistema operativo cómo identificar y comunicarse con el hardware. Describe los tipos de controladores como proporcional, integral, derivativo y combinaciones de estos. También explica conceptos como compensación en adelanto y atraso, y presenta ejemplos prácticos de sistemas de control.
Este documento explica los controladores industriales, su clasificación y tipos de acción de control. Define los controladores proporcionales, integrales, proporcional-integrales, proporcional-derivativos y proporcional-integral-derivativos. Describe sus usos y proporciona ejemplos. También explica el diagrama de bloque de un controlador proporcional integral, donde la acción de control depende de la integral en el tiempo del error entre la variable medida y el punto de consigna.
Este documento describe los conceptos básicos de los controladores y las diferentes acciones de control. Explica que un controlador detecta los desvíos entre el valor medido y el valor deseado, emitiendo una señal de corrección al actuador. Luego describe los tipos de controladores P, I, D, PI, PD y PID, y cómo cada uno usa la señal de error de manera diferente para lograr el control. Finalmente, explica cómo las acciones combinadas de un controlador PID aprovechan las ventajas de cada acción individual para lograr un control más preciso y est
Este documento describe los controladores PID, incluyendo su estructura básica y los métodos clásicos de Ziegler-Nichols para ajustar sus parámetros. Explica las acciones proporcional, integral y derivativa de un controlador PID y cómo estas se combinan. También presenta el método de oscilación y el método basado en la curva de reacción de Ziegler-Nichols para determinar los parámetros Kp, Ti y Td de un controlador PID.
Este documento describe los controladores PID, incluyendo su estructura básica y las acciones proporcional, integral y derivativa. Explica dos métodos clásicos para ajustar los parámetros de un controlador PID: el método de oscilación de Ziegler-Nichols, que se basa en la ganancia crítica y el período de oscilación, y el método basado en la curva de reacción, que utiliza parámetros como la máxima pendiente y el retardo. También discute modificaciones como la inclusión de un polo deriv
Este documento describe los controladores PID, incluyendo su estructura básica y los métodos clásicos de Ziegler-Nichols para ajustar sus parámetros. Explica las acciones proporcional, integral y derivativa de un controlador PID, así como los métodos de oscilación y curva de reacción de Ziegler-Nichols para determinar los parámetros Kp, Ti y Td. También discute modificaciones como la inclusión de un polo derivativo para filtrar ruido de alta frecuencia.
Este documento describe los criterios para seleccionar un controlador, incluyendo la sincronización de controladores y la comunicación con otros instrumentos. Explica que las acciones PID (proporcional, integral y derivativa) son usadas para controlar procesos, y que los controladores digitales incorporan estas tres acciones. También cubre cómo los controladores se comunican con otros instrumentos usando señales analógicas, electrónicas y digitales.
Este documento describe los conceptos básicos de los sistemas de control y los controladores. 1) Explica los elementos clave de un sistema de control como sensores, controladores y actuadores. 2) Define un controlador como un bloque electrónico que controla uno o más procesos. 3) Describe las compensaciones en adelanto y atraso y cómo afectan la respuesta del sistema.
Este documento describe diferentes tipos y aplicaciones de controladores. Explica que el control por retroalimentación mide una variable de proceso y manipula la salida para alcanzar el punto de ajuste. También describe controladores P, PI, PID y sus funciones de transferencia. Presenta ejemplos de control de flujo y temperatura en procesos industriales. Concluye que el control mide y evalúa el desempeño para corregir fallas y prevenir errores mediante controles preliminar, concurrente y posterior.
Este documento presenta una introducción a los sistemas de control de procesos. Explica la diferencia entre control de procesos y servomecanismos, y describe los componentes básicos de un lazo de control, incluyendo el sensor, controlador, actuador y proceso. También discute el control manual, control automático y control de estado discreto, y proporciona ejemplos para ilustrar los principios fundamentales de cómo funcionan los sistemas de control.
Sistema automatico de riego por goteo controlado con arduino aqua bossNicolás Cofré Mendoza
Este documento describe un sistema de riego automático controlado por Arduino llamado Aqua Boss. El sistema consta de dos módulos, uno que monitorea la humedad del suelo y condiciones climáticas usando sensores y otro que controla la bomba de riego. El sistema riega de forma automática según los datos de los sensores para optimizar el uso de agua.
HISTORIA DE LOS SISTEMAS DE CONTROL
•La preocupación de los Griegos y los Árabes por controlar de forma precisa la evolución del tiempo. Esto representa un período comprendido entre los años 300 AC hasta el 1200 DC.
•La Revolución Industrial en Europa. Generalmente se sitúa su
comienzo en el tercer cuarto del siglo XVIII; sin embargo, sus raíces pueden encontrarse ya en los años 1600.
•El comienzo de las comunicaciones de masas y la Primera y
Segunda Guerras Mundiales. Esto representa el período entre 1910 y 1945.
•El comienzo de la era espacial y del computador en 1957
Tipos de sistemas de controlar
Sistemas de control en lazo cerrado
Se compara la entrada y la salida y usa la diferencia (error) comoacción de control; se requiere por tanto de una realimentación, la cual genera posibilidad deinestabilidad.
El motor a vapor es un buen ejemplo de un sistema de control en lazo cerrado. Cuando se mueve la válvula se controla la cantidad de vapor que va al pistón y por ende se controla la velocidad del motor. La válvula y el accionar de la válvula se convierte en el controlador y el motor se convierte en el sistema. La variable manipulada es la cantidad de vapor y la variable controlada es la velocidad de rotación del motor de vapor,
El lazo abierto Acción de control independiente de la salida; para su buen desempeños requiere de una buena calibración; si el proceso a controlar es estable, no hay riesgo deinestabilidad.
Cuando se utiliza el regulador centrífugo se está midiendo la velocidad de rotación, y con ésta se ajusta la apertura de la válvula. Así observamos que la salida del sistema es realimentada a la entrada del control. Y así este se convierte en un sistema de lazo abierto
Similar a Proyecto control de humedad en el suelo por PID (20)
ESPERAMOS QUE ESTA INFOGRAFÍA SEA UNA HERRAMIENTA ÚTIL Y EDUCATIVA QUE INSPIRE A MÁS PERSONAS A ADENTRARSE EN EL APASIONANTE CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIŁ. ¡ACOMPAÑANOS EN ESTE VIAJE DE APRENDIZAJE Y DESCUBRIMIENTO
Proceso de obtenciòn de nitrogeno por el metodo Haber-Bosh
Proyecto control de humedad en el suelo por PID
1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA AGREDO1
, Ortiz2
Informe Proyecto-Control de Humedad en el Suelo
Dayi Gilberto Agredo Díaz1
, Nicolás Ortiz Godoy2
dgagredod@unal.edu.co2
-Grupo #1-Cod:25471550,nortizg@unal.edu.co2
-Grupo #2-Cod: 234862
Resumen ̶ En el desarrollo de este informe se
presenta de manera detallada la implementación de
un sistema de control basado en control análogo
PID, que permite realizar el control de humedad en
el suelo para cultivos. Se fija un valor de humedad
para cada tipo de cultivo (set point), y a este punto
de referencia el sistema se estabilizara en un
tiempo característico fijado o modulado por cada
una de las acciones del control.
I. Introducción
El controlador PID (Proporcional, Integral y
Derivativo) es un controlador realimentado cuyo
propósito es hacer que el error en estado
estacionario, entre la señal de referencia y la señal
de salida de la planta, sea cero de manera asintótica
en el tiempo, lo que se logra mediante el uso de la
acción integral. Además el controlador tiene la
capacidad de anticipar el futuro a través de la
acción derivativa que tiene un efecto predictivo
sobre la salida del proceso. (“APUNTES DE
CONTROL PID,” n.d.).
De esta manera se realiza la implementación
del controlador PID de manera análogo a través del
uso del software de simulación Proteus 8.0, en
función de las ganancias de los controladores se
implementa cada una de los controladores con
integrado LM741. Cada una de las acciones es
llevada a cabo o son posible por medio de un
amplificador operacional el cual se encuentra en el
integrado mencionado anteriormente.
Actualmente en la industria agrícola es
necesario realizar un control adecuado de la
humedad en los cultivos para garantizar la alta
calidad de la cosecha, ahorro energético, reducción
de mano de obra y menor consumo a nivel de agua.
Esto relacionado directamente con los costos y
aumento en las ganancias de los campesinos
colombianos.
II. Objetivos
II.I Objetivo General
Aplicar los conceptos aprendidos durante
el curso de fundamentos de control para la
implementación de un control de humedad
en la tierra.
II.II Objetivos específicos
Diseñar e implementar un controlador
PID.
Desarrollar un sistema de control de
humedad para sembradíos que permita
mantener un porcentaje de agua
establecido en la tierra.
Fabricar un modelo a escala de un cultivo
que simule las condiciones reales de un
proceso de riego.
Implementar sensores de humedad en el
sistema de control.
III. Marco teórico
Se considera el siguiente sistema de control de
lazo cerrado:
Figura #1: Sistema de control de lazo cerrado con
control PID.
En el dominio de Laplace la función de
transferencia de un PID está determinada por:
(1)
(Mazzone, n.d.)
2. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA AGREDO1
, Ortiz2
En la ecuación (1) se puede observar que
la función de transferencia que determina un
control PID está en función de cada una de las
ganancias de los diferentes controladores
individualmente.
III.I Control Proporcional
La acción de control es simplemente
proporcional al error de control. La variable ub es
una señal de polarización o un reset. Cuando el
error de control e es cero, la variable de control
toma el valor u(t) = ub. El valor de ub, a menudo se
fija en (umax + umin)/2, pero algunas veces puede ser
ajustado manualmente de forma que el error de
control en estado estacionario sea cero en una
referencia dada.
La ganancia del controlador proporcional está
dada por:
𝐾𝑝 =
𝑅2
𝑅1
III.I Control Integral
La función principal de la acción integral
es asegurar que la salida del proceso concuerde
con la referencia en estado estacionario. Con el
controlador proporcional, normalmente existe un
error en estado estacionario. Con la acción
integral, un pequeño error positivo siempre
producirá un incremento en la señal de control y
un error negativo siempre dará una señal
decreciente sin importar cuán pequeño sea el error.
El siguiente argumento muestra de forma
simple que el error en estado estacionario siempre
será cero con la acción integral. Asumiendo que el
sistema está en estado estacionario con una señal
de control constante (uo) y un error constante (eo).
De la ecuación 1 se tiene que la señal de control
está dada por:
𝑢0 = 𝐾 𝑝 (𝑒0 +
𝑒0
𝑇𝑖
𝑡) (2)
Como se tiene que eo ≠ 0, claramente se
contradice el supuesto de que la señal de control uo
es constante. Un controlador con acción integral
siempre dará un error nulo en estado estacionario.
Mencionado lo anterior la ganancia del
controlador estará dada por:
𝐾𝑖 =
1
𝑅1 ∗ 𝐶1
(3)
III.I Control Derivativo
El propósito de la acción derivativa es
mejorar la estabilidad en lazo cerrado. El
mecanismo de inestabilidad puede ser descrito
intuitivamente como sigue. Debido a la dinámica
del proceso, pasa algún tiempo antes de que un
cambio en la variable de control se note en la salida
del proceso. De esta manera el sistema de control
tarda en corregir el error.
Basados en lo anterior la ganancia de un
controlador derivativo es de la forma:
𝐾𝑑 = 𝑅1 ∗ 𝐶1 (4)
Se propone el desarrollo de un sistema de
control enfocada a cultivos agrícolas que permita
detectar el porcentaje de humedad en la tierra, para
luego comparar con un patrón de referencia
establecido, y luego permita la activación de un
flujo de agua llevado por manguera o tubería hasta
las plantas directamente. Cuando haya mucha re-
sequedad en la tierra (Nivel humedad muy bajo),
el sistema se accionara suministrando agua, y
cuando ya encuentre la humedad optima en la
tierra este se apagara cortando el flujo de agua.
Se establece el sistema de riego por aspersión
para plantas que requieren riego a nivel foliar, el
sistema permitirá también realizar riego por goteo
para dar agua directamente a la raíz permitiendo
una mejor absorción de los nutrientes de la tierra.
De esta manera implementada el control por PID
es necesario realizar una elevación de potencia en
el sistema para ello es necesario usar el siguiente
integrado:
3. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA AGREDO1
, Ortiz2
El integrado anterior permite elevar la
potencia del sistema para ser enviada directamente
a la bomba.
Para la adquisición de los datos para tomar la
referencia de la humedad se tiene un sensor
mostrado a continuación:
De esta manera el sensor me va a permitir
generar el punto de referencia para determinar
posteriormente y dependiendo al cultivo se da el
tipo de humedad a usar, para este caso un valor de
65%, para un cultivo de tomates.
IV. Metodología
Basados en la teoría se realiza la
implementación de cada una de las acciones de
control a través de un integrado LM471, mostrado
a continuación:
Figura #2: Integrado LM741. (“National
Semiconductor LM741 Single OP AMP DIL8 | Rapid
Online,” n.d.)
Figura #3: Datashet del integrado LM741.
(“National Semiconductor LM741 Single OP AMP
DIL8 | Rapid Online,” n.d.)
Implementado el control PID, para lo respectivo se
implementa el integrado TIP mostrado en la figura,
este va conectado directamente a la bomba y
permitirá variar el voltaje para controlar el caudal
de entrada a la planta.
V. Desarrollo experimental
Para efectos de la aplicación en protoboard de
cada una de las respectivas acciones de control se
tienen los siguientes materiales:
Integrados LM741
2 condensador cerámicos de 100nF
6 resistencias de 1 kΩ
2 trimmers de 100 kΩ
1 trimmer de 10 kΩ
3 protoboard
2 resistencias de 50 kΩ
Fuente DC
Sensor de Humedad
Bomba de agua DC
Integrado TIP 122
4. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA AGREDO1
, Ortiz2
Dados los materiales se procede a realizar la
respectiva simulación con la siguiente
organización para cada uno de los controladores:
Control Proporcional:
Figura #4: Circuito proporcional.
El voltaje de alimentación es de 12 V, y la
frecuencia de operación de 60 Hz.
Figura #5. Señal amarilla (señal de entrada), señal azul
(señal de salida del controlador proporcional
Control Integral:
Figura #6: Circuito integral.
Figura #7. Señal de entrada (amarilla), señal de salida
integral (azul).
Control derivativo:
Figura #8. Circuito control derivativo.
Figura #9. Señal de entrada (amarilla), señal derivada
(azul).
Sumador:
5. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA AGREDO1
, Ortiz2
Figura #10. Circuito sumador.
Se acoplan las tres señales de salida de
cada uno de los controladores a la entrada de la
acción de sumado, y se observa la señal a
continuación:
Figura #11: Entrada de señal (amarilla), señal de
salida al sumador (azul).
Tomada la salida del sistema se le aplica un
sistema de comparación en referencia al set point,
este punto permite al sistema por medio del sensor
establecer la comparación para llegar al punto de
set point y dar un voltaje a la bomba para que envié
el caudal a la planta.
VI. Implementación y desarrollo práctico.
El montaje del circuito implementado se
presenta de manera detallada en los anexos (ver
anexos 2), al sistema se le monta una planta para
provocar una extracción rápida del agua, esto
causa en el sistema una perturbación y este debe
responder de tal manera que el sistema mismo se
estabilice al punto de set point.
El respectivo diagrama de bloques del sistema
general se encuentra en los anexos (Ver anexo 1)
Los tipos de respuestas del sistema deben
responder a la siguiente condición:
6. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA AGREDO1
, Ortiz2
Conclusiones
El grado de amplificación de cada una de
las acciones que ejecutan los respectivos
controladores está determinado por la
relación de resistencias.
Se verifica mediante la experimentación el
cumplimiento de cada una de las acciones
de los controladores (acción proporcional,
integral y derivativa), junto con la salida
de las acciones sumadas.
Se halla el ancho de banda del controlador
variando la frecuencia hasta que esta deja
de responder a su correspondiente acción,
este año de banda es de aproximadamente
1.3 kHz.
Se verifica empíricamente que el sistema
de control cumple con los requerimientos
para los cuales fue diseñado y permite
establecer diferentes tipos de respuestas
del sistema (Sobreamortiguada,
críticamente amortiguada y
subamortiguada), esto en función y
parametrizado por las ganancias de los
amplificador del PID
Bibliografía
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transistor.info/biblioteca/Control Pid.pdf
Mazzone, V. (n.d.). Controladores PID. Retrieved
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DIL8 | Rapid Online. (n.d.). Retrieved April
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