Control Innovador

7/25/2019 Control Innovador

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Carrera:ING. Electrnica e Instrumentacin

Materia:Sistemas de Control

Integrantes:Vernica Luna

Dayana Mullo

Jonathan Pacheco

Nivel:Sexto


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Tema: Mtodos de Control Inno!ador "ara el uso e im"lementacin en los sistemas de control.

Objetivos:

General:

Entender el #uncionamiento de los di#erentes ti"os de controladores inno!adores$ anali%andosus !enta&as y des!enta&as "ara la a"licacin en los sistemas de control.

Especficos:

In!esti'ar cmo #uncionan los controladores$ cu(les son las !enta&as y des!enta&as de cada

uno de estos.

Entender cmo se utili%an estos controladores.

)nali%ar los resultados o*tenidos con el desarrollo de esta tarea.

Resumen:

El control autom(tico asienta sus *ases esencialmente en el conce"to de realimentacin. Este

conce"to se concreta en una estructura de control en la cual el controlador se "uede entender como

un o"erador$ +ue en #uncin de la salida deseada de la "lanta$ y la salida real medida$ "ro"orciona la

accin de control a a"licar so*re el sistema. Existen muchos ti"os de control *asados en este

"rinci"io$ entre ellos tenemos el PD$ PI y los PID. Existen mtodos y estrate'ias "ara reali%ar la

accin de control$ los mtodos de control ,cl(sico y moderno- "ermiten al controlador reaccionar

mandando una seal correcti!a del error$ mientras +ue las estrate'ias de control ha'an m(s e#iciente

a la la*or de control$ ahorrando recursos y tiem"o.

Abstract:)utomatic control rests essentially on the *ases #eed*ac/ conce"t. 0his conce"t is em*odied in a

control structure in 1hich the dri!er can *e understood as an o"erator$ de"endin' on the desired

out"ut o# the "lant$ and the actual measured out"ut "ro!ides the control action to *e a""lied to the

system. 0here are many ty"es o# control *ased on this "rinci"le$ amon' them are the PD$ PI and PID.

0here are methods and strate'ies #or the control action$ the control methods ,classical and modern-

allo1 the dri!er to react *y sendin' a correcti!e si'nal the error$ 1hile control strate'ies *ecome

more e##icient to control the 1or/$ sa!in' time and resources.

Marco Terico:

CONTRO! ANTICI"ATORIO #$ee% for&ar%':Este mtodo "ermite al controlador anali%ar

los datos de entrada y de salida y mediante al'oritmos matem(ticos calcular( la "rxima

salida "ro*a*le$ de modo tal +ue autoa&usta sus "ar(metros con la #inalidad de adecuarse al

cam*io$ y minimi%ar la di#erencia de medidas. Se recomienda "ara "rocesos lentos. Su

des!enta&a radica en +ue es necesario medir todas las !aria*les "ertur*adoras$ ya +ue no

corri'e las "ertur*aciones no medidas. Se "uede me&orar este mtodo a're'ando una


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retroalimentacin a la salida como se muestra en la #i'ura 2$ de modo tal +ue se de&e +ue se

"rodu%ca un error m3nimo$ el cual ser( detectado y corre'ido en la si'uiente medicin.

CONTRO! A(A"TATI)O:Es una !ariante del control antici"atorio$ en donde la res"uesta

del controlador !a r3a autom(ticamente *asado en los cam*ios de las condiciones dentro del

"roceso$ es decir$ la res"uesta del controlador ser( !aria*le de"endiendo del

com"ortamiento actual del "roceso. Para +ue se lle!e a ca*o esta ada"tacin se re+uiere de

al'oritmos matem(ticos +ue simulen el "roceso en *ase a los datos tomados en el instante

mismo en +ue se reali%a la accin como se muestra en la #i'ura 4$ este resultado !a a

'enera r una seal com"ensadora +ue 'aranti%ar( la con#ia*ilidad del sistema.

CONTRO! O"TIMA!:El control o"timal *usca la "er#ormance en la accin de control$ tiene

"or o*&eti!o *uscar una o !arias soluciones +ue cum"lan con ciertas restricciones im"uestas

"or el "ro*lema y +ue a la !e% cum"la con una #uncin o*&eti!o ,#uncin de costo-$ la cual

"uede ser maximi%a r o minimi%a r dicha #uncin. El control "ermite di!ersas soluciones "ara

un mismo "ro*lema$ "ero el control o"tima l *usca dentro de esas soluciones la m(s

adecuada "ara cum"lir con los re+uisitos "lanteados.

Figura 1. Control Anticipativo.

Figura 2. Control Adaptativo


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CONTRO! RO*+,TO:El control ro*usto es a+uel +ue !a a "ermitir mantener la accin de

control "ese a "ertur*aciones externas e internas. Puede existir "ertur*aciones externas

como ruido y !i*raciones "ro"ias del "roceso5 o "ertur*aciones internas como un mal

modelamiento matem(tico$ sistema s no lineales di#3ciles de lineali%ar$ incertidum*re en el

accionar o res"uesta de la "lana #rente a est3mulos$ entre otros. El control ro*usto se

resume a identi#icar y controlar la incertidum*re en los "ar(metros y en el com"ortamiento

de una "lanta.

CONTRO! EN TIEM"O REA!: Se de#ine el control de sistemas en tiem"o real$ al control

reali%ado en un inter!alo de tiem"o #inito y constante$ es decir +ue la in#ormacin ser(

sensada con muestras intermitentes "ero todas las !eces con un mismo tiem"o de

muestreo.

Caractersticas:

Pueden reali%ar !arias acti!idades en "aralelo.

Pueden e&ecutar tareas en res"uesta a seales externas.

De*en #uncionar en "resencia de #allos o a!er3a s "arciales$ haciendo uso de

elementos redundantes. )d+uieren datos del exterior. Puede ser "asi!a cuando utili%an interru"ciones$ o

acti!a mediante el uso de tar&etas de entrada 6 salida de seales. Necesitan de un

sistema o"erati!o +ue les *rinde7 'estin e#iciente de interru"ciones$ "lani#icacin de

tareas y "riori%acin de las mismas$ acceso a "uertos e inter#aces$ mecanismos de

medicin del tiem"o$ entre otros. El sistema o"erati!o m(s em"leado es el Linux.

CONTRO! (I$+,O:Se *asa en la l'ica di#usa$ la cual a di#erencia de la l'ica *inaria o

*ooleana ,!erdadero 6 #also 2 6 8-$ a si'na !a lores intermedios dentro de esta escala.

9tili%a la ex"eriencia del o"erador "ara 'enerar una l'ica de ra%onamiento "ara el

controlador. No re+uiere del modelamiento matem(tico de la "lanta$ "uede re"resentar

modelos de sistemas lineales y no lineales mediante el uso de !aria*les lin':3sticas y una

serie de condiciones o re'las "re!iamente de#inidas. Sus al'oritmos ,re'las- hacen uso de

instrucciones I; 0


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Caractersticas:

Son dis"ositi!os no>lineales.

Pueden a"render un ma"eo.

Son ada"ta*les.

Las res"uestas est(n *asadas en e!idencia. 9san contexto$ es decir$ a m(s in#ormacin$ la res"uesta es m(s !elo% y me&or.

Son tolerantes a #allas$ o sea$ +ue la #alla es de'radada.

Su diseo y an(lisis es uni#orme.

0ienen analo'3a neuro*iol'ica Su "rocesamiento es masi!amente$ en "aralelo$

distri*uido y reali%ado con o"eraciones indi!iduales sim"les. )"renden "or s3 mismas 0ienen ca"acidad de 'enerali%ar

Aplicaciones:

=e"resentacin de com"ortamientos de #unciones lineales y no lineales.

Identi#icacin de "atrones o sistemas. Sistemas de control =econocimiento de im('enes.

=econocimiento de caracteres.

=econstruccin de datos.

Prediccin y recomendacin "ara la toma de decisiones.

Simulacin de modelos econmicos y #inancieros.

Clasi#icacin de o*&etos Predicciones de clima

CONTRO! EN CA,CA(A #Casca%e': Consiste en incluir uno o m(s la%os de control internodentro de otro externo$ con el o*&eti!o de anular "ertur*aciones$ im"idiendo +ue estas

"ertur*aciones secundarias a#ecten al sistema "rinci"al. ?(sicamente el controlador externose encar'a de la !aria*le "rinci"al$ mientras +ue los controladores internos se encar'an de

las "ertur*aciones m(s #recuentes. Como re'la 'eneral$ a m( s interno es el la%o$ la

res"uesta de este de*e ser m(s r("ido.

)entajas:

Las "ertur*aciones m(s #recuentes son corre'idas antes de a#ectar a la !aria*le

"rinci"al. Permite usar 'anancias altas.

0iene una r("ida res"uesta

(iagrama %e blo-ues:


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$igura ./ (iagrama %e *lo-ues %el Control en Casca%a/

CONTRO! (E RE!ACI0N #Ratio':Consiste en anali%ar y mantener una "ro"orcionalidadentre dos o m(s elementos ,actuadores- dentro de un "roceso continuo.

CONTRO! (E RANGO (I)I(I(O #,plit Range': Es a"licado a sistemas con una sola!aria*le controlada y dos o m(s !aria*les mani"uladas$ las cuales a#ectan de i'ual #orma a

la !aria*le controlada. =e+uiere com"artir la seal de salida del controlador con !arioselementos actuadores.


$igura 1/ (iagrama %e *lo-ues %el Control %e Rango (ivi%i%o/

CONTRO! ,E!ECTI)O #Overri%e':Consiste en e&ercer control so*re dos !aria*les de un"roceso$ relacionas entre s3 de tal modo +ue una u otra "ueda ser controlada "or la misma

!aria*le mani"ulada. La accin de control se lo'ra conectando la salida de los controladores

a un s1itch selector. Es a"licado en se'uridad y "roteccin de e+ui"os y motores.



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$igura 2/ (iagrama %e *lo-ues %el Control ,electivo

CONTRO! IN$ERENCIA!: Consiste en e#ectuar la medicin de la !aria*le controlada a

tra!s de otra !aria*le relacionada$ considerada !aria*le secundaria ,"ero de"endiente de la

"rinci"al-. Los com"onentes de este sistema son los mismos +ue los de un sistema de

control realimentado m(s una unidad de com"uto llamada estimador. Se a"lica a "rocesos

donde la o*tencin de in#ormacin o la medicin no se "uede lle!ar a ca*o "or moti!os de

+ue no existe un elemento medidor "ara ese ti"o de "ar(metros$ o si existe es demasiado

caro$ o tam*in "or+ue no se "uede medir constantemente el "ar(metro$ lo +ue ha ce +ue

se ad+uieran muy "ocas muestra s en un tiem"o muy lar'o. Por e&em"lo tenemos la

medicin del contenido de humedad en slidos en o"eraciones de secado.

Conclusiones:

9n controlador es e#iciente de"endiendo en donde sea su a"licacin.

El control neuronal utili%a el "roceso de multi"licacin entre !ectores.

Existen neuronas arti#iciales ca"aces de ser entrenadas y aco"ladas "ara un "roceso

determinado.

El control ro*usto "resenta total e#iciencia ante las "ertur*aciones externas e internas +ue

"resenta el "roceso.

)l'unos controladores usan al'oritmos matem(ticos de ada"tacin en el sistema.

Recomen%aciones:

0ener conocimiento "re!ios de lo +ue es un control y "ara +ue se lo utili%a.

Sa*er di#erenciar cuales son las caracter3sticas "ro"ias de cada uno de los controladores.

Referencias:

htt"766111.'aleon.com6hamd6"d#62li*ro2."d#

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