1. APLICACIONES PARTICULARES DE LAZOS DE CONTROL Prof. Paolo Castillo Rubio

2. EL CONTROL EN CASCADA Su objetivo es mejorar la estabilidad de una variable del proceso, aún con una óptima sintonización del controlador en lazo retroalimentado. La aplicación de esta técnica de control, es conveniente cuando la variable no puede mantenerse dentro del valor de set point deseado, debido a las perturbaciones inherentes al proceso Para que un sistema de control en cascada esté bien aplicado, es necesario que se tomen en cuenta algunos aspectos importantes para su aplicación, éstos son:

4. El control en cascada corresponde a dos lazos de control realimentados conectados en serie. La referencia del controlador secundario corresponde a la variable manipulada del controlador principal.

5. Un control en modo cascada se utiliza cuando el lazo interno responde más rápido que el lazo exterior. El lazo de control interno tiene por objetivo, responder a perturbaciones de variación rápida, afectando en menor medida a la variable controlada principal.

7. CONTROL PREALIMENTADO (ANTICIPATIVO O FEEDFORWARD) Su objetivo es sensar la perturbación de una variable, antes de afectar al proceso y tomar la acción correctiva para evitar un efecto dañino al producto. En los procesos que tienen tiempos muertos muy grandes, se presentan desviaciones en magnitud y frecuencias variables, la señal de error se detecta un tiempo después de que se produjo en la carga y ha sido afectado el producto y, como consecuencia, la corrección actúa cuendo ya no es necesario.

8. La relación entre la variable de salida y la variable de entrada, constituye el modelo del proceso y es la función de transferencia del sistema de control en adelanto. El control prealimentado es capaz de seguir rápidamente los cambios dinámicos, pero puede presentar un error estático (offset) considerable. Por tal motivo, regularmente se aplica combinado con el control retroalimentado.

11. CONTROL DE RELACIÓN Su objetivo es controlar el flujo o el volumen de una variable en función de otra. Esta técnica de control, se aplica por lo general a dos cantidades de flujos, que deben mantener una relación prefijada por el usuario. Por lo general, se tiene una línea de flujo de un fluido libre y sobre ésta se mide la cantidad del fluido existente en velocidad o volumen, este valor se envía a un controlador que contiene un factor multiplicador o un divisor, cuya señal actúa sobre la válvula de control de otra línea con flujo proporcional al valor sensado (flujo controlado).

13. CONTROL MULTIVARIABLE Se aplica cuando existen dos o más variables que están acopladas, o lo que es lo mismo, cuando la variación de una ejerce una variación en otra. Como ejemplo, se puede citar la climatización de una sala en la cual es preciso controlar la temperatura y la humedad relativa del aire. Si la temperatura de la sala desciende, la humedad relativa sube, puesto que el aire está más frío. Por otra parte, si se introdujera vapor a la sala, no solo aumentaría la humedad, sino que también lo haría la temperatura. Se aplica cuando existen dos o más variables que están acopladas, o lo que es lo mismo, cuando la variación de una ejerce una variación en otra. Como ejemplo, se puede citar la climatización de una sala en la cual es preciso controlar la temperatura y la humedad relativa del aire. Si la temperatura de la sala desciende, la humedad relativa sube, puesto que el aire está más frío. Por otra parte, si se introdujera vapor a la sala, no sólo aumentaría la humedad, sino que también lo haría la temperatura.

14. El regulador que controla la inyección de vapor y el que controla la temperatura (por enfriamiento) deberían integrarse para conseguir un objetivo común más que intentar controlar sus respectivas variables por separado. Con el algoritmo adecuado puede lograrse no sólo que los dos reguladores operen sin contradicciones, sino también minimizar el consumo energético o, en general, optimizar cualquier otra variable de que se disponga. Los controladores multivariable son más comunes en las industrias aeronáutica, energética y petroquímica.

15. CONTROL ADAPTATIVO En procesos de características no lineales, o en los cuales las características varían con el tiempo, puede ocurrir que los parámetros del controlador pueden llegar a ser inadecuados. Una solución al problema, es que el operador realice un ajuste a los parámetros del controlador, cada vez que se detecte que ha habido un cambio en las condiciones de operación, pero esta solución no es práctica. Una solución alternativa, denominada control adaptativo, consiste en que los parámetros se varíen automáticamente cuando cambien las condiciones de operación.

16. Se ajustan los parámetros del regulador mediante una tabla preestablecida, función de alguna condición de operación : por ejemplo, punto de consigna. El valor de la ganancia se obtiene de una relación específica con alguna de las variables de proceso, de modo de compensar alteraciones en la operación. CONTROL DE GANANCIA PROGRAMADA