7/24/2019 lazo realimentado como servo y como regulador

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Universidad Tecnolgica Nacional - Facultad Regional Santa Fe

Profesor: Jorge R. Vega Ao: !"#$

Sistemas de Control en Lazo Cerrado: Operatorias Servo y Regulador

El siguiente esquema representa a un proceso genrico multivariado, operando en lazo cerrado

por realimentacin de algunas de las variables medidas (y1). Las variables manipuladas (o de

control), u, se calculan a partir de una ley de control establecida, definida en el bloque controlador

(por e., podr!a ser una ley proporcional, integral, derivativa, o alguna combinacin de esos efectos,

calcula a partir del error de medicin, ). El funcionamiento del lazo cerrado ser" adecuado cuandolas variables de salida (medibles) reproduzcan con la meor apro#imacin posible los valores de

consigna prefiados (o valores deseados), yd(es decir, cuando se minimice ), aun en presencia de

perturbaciones e#ternas al proceso, p.

Control a Lazo Cerrado de un Proceso Multivariado: Esquema en Bloques

$i se analiza el sistema de lazo cerrado, se observa que ingresan % tipos de variables e#ternas&las consignas (o valores deseados o 'set points'), y las perturbaciones. esde el punto de vista del

control del proceso, la mayor e#igencia para el lazo cerrado se origina cuando tanto los valores deconsigna como las perturbaciones e#ternas cambian en forma conunta a lo largo del tiempo.

Operatoria "Servo"

El an"lisis como servo* del sistema de control operando en lazo cerrado consiste en evaluar

el comportamiento de las variables de salida ante cambios escaln* de las variables de set point,bao la suposicin de que todas las perturbaciones e#ternas al sistema son nulas (p + ).

SERO

yd+ cambio escaln

p +

+

-

H

u y

yd

ym

Gc GP

Operatoria !Servo: Esquema en #loques

p

yd

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Operatoria !Regulador

El an"lisis como regulador* del sistema de control operando en lazo cerrado consiste en

evaluar el comportamiento de las variables de salida ante la e#istencia de perturbaciones e#ternas alsistema (p ), cuando las variables deset pointse mantienen en valores constantes.

Las variables de perturbacin pueden afectar de distinta forma al sistema. En las siguientes

figuras (columna izquierda), se muestra a las perturbaciones afectando en forma aditiva a lasvariables de salida, de control, y a variables internas del proceso, respectivamente. En las figuras de

la columna derec-a se indican los correspondientes esquemas de bloque reorganizados pararepresentar a la perturbacin (p) como variable de entrada.

+

-

H

u y

ym

y =0d

+

+p

Gc GP

+-

Hu

y

ym

p

GcGP

+-

H

u y

ym

y =0d

+

+p

Gc GP

+-

Hu

y

ym

p

Gc

GP

+-

H

u y

ym

y =0d

+

+p

Gc GP2GP1

+-

ypGP2

Hu ym

GcGP1

Criterios de dise$o

El diseo de un sistema operando como servo o como reguladorconsiste en -allar la ley de

control (el tipo de controlador y el auste de sus par"metros), con el obetivo de minimizar alg/n

!ndice de performance (J). 0or eemplo, un !ndice de performance usual es&

=t

dtJ

%)(2)( (1)

donde (t) es el error instant"neo. Este !ndice de performance penaliza tanto a la magnitud del errormedio cuadr"tico como a su permanencia en el tiempo. 3tese que en el caso del regulador, el error

resulta& (t) + ym(t).