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noviembre 3

[VIDEO] Control Integral: Eliminando el Offset

Control y Automatizacion, Curso Control PID PRACTICO

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En un control integral, la integración es un principio de cálculo donde su trabajo es acumular pequeñas cantidades en el tiempo y obtener un total.

Cuando se integra una variable respecto al tiempo, lo que sehace es acumular el valor de esa variable conforme el tiempo avanza.

Un ejemplo de este concepto es el odómetro de un vehículo, acumulando la distancia total de viaje del vehículo respecto a un periodo de tiempo.

EL ODÓMETRO

El odómetro, que realiza el  seguimiento de las distancias recorridas por el vehículo, es una forma de integración de la velocidad del vehículo respecto al tiempo.

Cuando el vehículo está trasladándose a alta velocidad el odómetro integra una tasa más rápida.

Cuando el vehículo está trasladando lentamente el odómetro se integra lentamente.

Si el carro viaja en inversa el odómetro disminuye cuentas atrás, en lugar de incrementar su valor, porque mira que es una cantidad negativa a la velocidad.

La velocidad del odómetro que disminuye su valor depende de qué tan rápido el vehículo retrocede.

Cuando el vehículo está parado (velocidad 0) el odómetro mantiene su lectura, no incrementa ni disminuye su valor.    

CONTROL INTEGAL

Ahora imagine que este concepto debe ser aplicado al control de procesos y cómo funciona el micro controlador PID.

La variable que se va a integrar, será el error, es decir, la diferencia entre el SP (setpoint) y la PV, respecto del tiempo.

El modo integral de un controlador cambia o rampea la salida, ya sea hacia arriba o hacia abajo en el tiempo, en respuesta a la cantidad de error que existe entre la PV y el SP y el signo de error.

La razón de esta acción de cambio o rampeo es para incrementar o disminuir el valor de la salida tanto como sea necesario para eliminar completamente cualquier error y forzar a la variable de proceso a ser igual al SP.

La acción de control integral no para de moverse a la salida hasta que todo el error haya sido eliminado.

La acción integral mira el error y le dice a la salida cuán rápido debe moverse. 

Con la acción integral constantemente la salida cambia tanto como necesita para eliminar el error.

Una vez que el error es 0, es decir la PV es igual a la SP. por supuesto, la acción integral para de realizar cambios en la salida.

Ecuación de un control integral:

m = Kp * e + 1/Ti (e) dt + b

Donde: m (la salida del controlador)

 e (error)

 Kp (la ganancia proporcional)

 Ti (constante de tiempo integral)

La ecuación anterior es frecuentemente escrita sin el término bias y b porque la presencia de la acción integral lo hace innecesario.

El término integral actúa como un dispositivo ideal para automatizar el procedimiento de ajuste de bias en la salida de nuestro controlador.

El símbolo de integración, nos dice que el controlador acumulará múltiples productos de error, respecto a pequeñas porciones del tiempo ( diferencial de t).

Continuamente suma todos estos productos y los agrega o los suma a la señal de salida, la cual entonces manejara la válvula de control o cualquier otro elemento final de control.

La constante de tiempo integral (Ti) es un valor configurado en el controlador por el técnico, dosificando la acción integrativa para hacerla, más o menos, agresiva en el tiempo. 

 

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Jose Carlos Villajulca


Soy un apasionado Ingeniero Electrónico con especialización en Automatización, Control e Instrumentacion Industrial. Me encanta aprender cada dia, y sobre todo compartir mis conocimientos con el resto del mundo.

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