Acciones de control, de 2 posiciones y proporcional. (Unidad 4)

 Acción de dos posiciones 

La acción de control Encendido-Apagado es también muy conocida por su nombre en inglés On Off. Para esta acción de control el elemento de actuación sólo tiene dos posiciones fijas que en la mayoría de los casos son apagado y encendido. Este control es relativamente simple y barato, por lo cual su uso es muy extendido en sistemas de control tanto industriales como domésticos.

Si tenemos una señal de salida del controlador u(t) y una señal de error e(t), en el control de dos posiciones, la señal u(t) permanece en un valor ya sea máximo o mínimo, dependiendo de si la señal de error es positiva o negativa. De este modo: 

u(t) = U1,       para e(t) > 0

En donde U1 y U2 son constantes. Por lo general, el valor mínimo de U2 es cero o menos U1. La siguiente figura muestra el diagrama a bloques de un controlador Encendido - Apagado.

El controlador Proporciona

El controlador Proporcional es en realidad un amplificador con ganancia ajustable. Este control reduce el tiempo de subida, incrementa el sobretiro y reduce el error de estado estable.

Para una acción de control Proporcional la relación entre la salida del controlador u(t) y la señal de error e(t) es:

u t     Kpe t

donde Kp es la ganancia proporcional.

 

Un sistema de control proporcional 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 encendido/apagado 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. El sistema de control tipo encendido/apagado será adecuado en situaciones donde el sistema en general tiene un tiempo de respuesta relativamente largo, pero dará lugar a un comportamiento inestable si el sistema que está siendo controlado tiene un tiempo de respuesta breve. El control proporcional resuelve este problema de comportamiento mediante la modulación de la salida del dispositivo de control, como por ejemplo con una válvula cuyo paso se varía en forma continua.

Referencias 

Ogata, K. (2002). Ingeniería de control moderna (3.a ed.). Pearson.

Kuo, B. C. (2001). Sistemas de control automático (7.a ed.). Prentice Hall.