Control clásico
CONTROL TODO O NADA
El controlador <<todo o nada>>, el elemento de control sólo proporciona dos niveles de control: total y nulo. Un ejemplo de este tipo de controlador es el termostato doméstico. Si el error que se presenta en el controlador es e (t) y la señal de control que proporciona el controlador es m (t), entonces el controlador todo o nada>> se representa por:
m (t) = M1 para e (t) > 0
m (t) = M2 para e (t) < 0
La mayoría de los controladores de tipo << todo o nada >>, ni M1 ni M2 es igual a cero.
CONTROL PROPORCIONAL
En los casos de que se requiera una acción más suave, puede utilizarse controlador proporcional. Este controlador desarrolla una señal de control proporcional al error. Esencialmente, actúa como un amplificador con una ganancia Kp. Su acción se representa por:
m (t) = Kp e (t)
Utilizando la notación del operador diferencial introducida con anterioridad, la función de transferencia será:
M (s) / E (s) = Kp
CONTROL INTEGRAL
Es un controlador, al emplear una acción de control integral, la señal de control se modifica a una velocidad proporcional a la señal de error. Es decir, la señal de error es grande, la señal de control se incrementa con gran rapidez; si es pequeña, la señal de control se incrementa con lentitud.
Este proceso puede representarse por:
m (t) = Ki integral e (t) dr
donde Ki es la ganancia del integrador. La correspondiente función de transferencia es:
M (s) / E (s) = Ki/s
Utilizando 1/s como operador para la integración. Si el error tiendese a cero, la salida del controlador permanecería constante.
CONTROL PROPORCIONAL MÁS INTEGRAL
Algunas veces es necesario combinar acciones de control. Un controlador proporcional es incapaz de neutralizar una carga en el sistema sin ningún error. Un controlador integral puede proporcionar un error cero, pero suele suministrar una respuesta lenta. Para resolver este problema se utiliza el controlador P – I.
Se representa por:
m (t) = Kp e (t) + Kp/ Ti integral e (t) dr
donde Ti regula la ganancia del integrador y Kp ajusta el integrador y la ganancia proporcional. La función de transparencia es:
M (s) / E (s) = Kp ( 1 + 1 / Ti S)
CONTROL PROPORCIONAL MAS DERIVATIVO
La acción del control derivativo proporciona una señal de control proporcional a la velocidad de cambio de la señal de error. Puesto que esta no genera ninguna salida a menos que el error sea cambiado , en raras ocasiones se utiliza sola. El controlador P – D se presenta por: m (t) = Kp e (t) + Kp Tp de (t) / dt y la función de transferencia es: M (s) / E (s) = Kp (1 + Td * S). El efecto de la acción del control derivativo es anticipar cambios en el error y proporcionar una respuesta más rápida a los cambios.
CONTROL PROPORCIONAL MÁS INTEGRAL MÁS DERIVATIVO
Tres de las acciones de control se pueden combinar para formar el controlador P-I-D se representa mediante: m (t) = Kp e (t) + Kp /Ti integral e (t) dt + Kp * Td (de (t) / dt y la función de transferencia es: M(s) / E (s) = Kp ( 1 + 1/Ti S + Td S)
El control P-I-D es el tipo de control más general y, con toda probabilidad, es el tipo de controlador más utilizado. Proporciona una respuesta rápida, un buen control de la estabilidad del sistema y un bajo error de régimen permanente.
