CARACTERÍSTICAS DEL CONTROL REALIMENTADO
VENTAJAS:
. Produce acción correctora en cuanto existe error
. La acción correctora es independiente de la fuente y tipo de la perturbación
. Necesita poco conocimiento del proceso a controlar (un modelo aproximado)
. El controlador PID es uno de los controladores de realimentación más versátil y robusto
INTRODUCCIÓN
DESVENTAJAS:
. No produce acción correctora hasta que la perturbación se propaga a la variable controlada
. No es capaz de generar una acción preventiva (aunque las perturbaciones sean conocidas o se puedan medir)
. En procesos con grandes tiempo muertos, la dinámica del sistema en bucle cerrado no suele ser aceptable
. En algunas aplicaciones la variable controlada no puede medirse y la realimentación no puede realizarse
A pesar de sus desventajas, la mayoría (> 80%) de las aplicaciones industriales utilizan bucles de realimentación simple
Para las situaciones en las que el control realimentado no resulta satisfactorio, es necesario utilizar otras estrategias para obtener las prestaciones requeridas
A estas estrategias, que se combinan con el bucle de realimentación (no lo sustituyen) se les denomina estructuras avanzadas de control
Control en Cascada
Control en cascada
Se utiliza cuando las perturbaciones, afectan directamente a la variable del proceso manipulada (en la mayoría de los casos será un caudal de materia o flujo de energía)
Este tipo de perturbaciones se denominan perturbaciones a la entrada
Utiliza la medida de variables internas auxiliares) para detectar rápidamente el efecto de las perturbaciones e iniciar antes la acción correctora
Se realiza mediante bucles de realimentación anidados
Objetivo:
Calentar una corriente de proceso, Fe, manipulando el caudal de combustible, Fv, que entra al intercambiador. La caída de presión en la válvula puede sufrir variaciones. Así mismo, el caudal de entrada, Fe, puede fluctuar alrededor de su valor nominal.
Variables significativas:
Variable de salida o controlada: Temperatura T (ºC)
Variable manipulada o controlada: u (% apertura de la válvula). Cambia Fv (l/s),caudal de vapor que es la variable de proceso manipulada.
Variables de perturbación:
Perturbación a la entrada: Pa (atm), caída de presión en la válvula (si Pa varía a la misma apertura de válvula (u) el caudal Fv será diferente.
Fv es una variable auxiliar que refleja la perturbación antes de que se propague a la salida y existe una relación causal entre Fv y la variable de control, u:
Perturbación a la salida: Fe (l/s), cambios en el caudal de entrada (se transmiten directamente a la salida sin afectar previamente a otra variable de proceso auxiliar)
Respuesta a cambios en la presión de suministro de combustible:
Si Pa varía, a la misma apertura de válvula (u), variará Fv (energía aportada) y por tanto, afectará a la temperatura T
El efecto de la perturbación se traduce en un cambio en T que será corregido por el controlador de realimentación modificando la apertura de válvula, u
D1: perturbación debida a Pa (con dinámica GD1)
D2: perturbación debida a Fe (con dinámica GD2)
El controlador realimentado no rechazará las perturbaciones hasta que su efecto se propague a la salida
La estructura de control en cascada se caracteriza por dos controladores realimentados anidados, siendo la salida del primario (maestro) el punto de consigna del controlador secundario (esclavo).
La salida del controlador secundario es la que actúa sobre el proceso.
Objetivos:
Minimizar el efecto de algunas perturbaciones
Mejorar las prestaciones dinámicas del sistema de control
D(s): perturbación a la entrada
X(s): variable secundaria
» refleja la perturbación antes de que se transmita a la salida, » tiene relación causal con U(s)
Ejemplo intercambiador: Plano de control en notación ISA
El regulador externo (TC-temperatura) fija la consigna del regulador interno (FC-caudal) cuyo objetivo es corregir el efecto sobre el caudal de combustible (Fv) del cambio en Pa antes de que afecte de forma significativa a la temperatura
El regulador externo (TC-temperatura) fija la consigna del regulador interno (FC-caudal) cuyo objetivo es corregir el efecto sobre el caudal de combustible (Fv) del cambio en Pa antes de que afecte de forma significativa a la temperatura T.
. Proceso principal: (TC-Intercambiador) proceso de dinámica más lenta
. Proceso secundario (FC-Vapor) proceso de dinámica más rápida
» El efecto de las perturbaciones sobre el proceso secundario es controlable
» Es necesario utilizar más instrumentación
Control en Relación
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