Guía Completa de Controladores: Tipos, Funciones y Aplicaciones

Modelos de Controladores: Una Visión Detallada

En el mundo de la automatización y la ingeniería de control, los controladores juegan un papel fundamental. A continuación, exploraremos los diferentes modelos de controladores y sus características principales:

Control Todo o Nada

• No utiliza reguladores.
• Enciende o detiene el proceso cuando alcanza un valor de referencia.
• Produce una salida oscilante.
• Es simple, económico y poco preciso.
• Se utiliza en sistemas sencillos.

Acción Proporcional (P)

• La acción de control (C) es proporcional a la señal de error.
• Existe una señal de error (ε) que activa la señal de control.
• Ofrece una respuesta fuerte y rápida ante pequeñas desviaciones de la señal de error.
• No es capaz de corregir la desviación OFFSET.
• Tarda más tiempo en estabilizarse.
• Requiere el reajuste manual del punto de consigna.

Acción Integral (I)

• La velocidad de la acción de control es proporcional a la señal de error.
• La señal de control varía en función del error y del tiempo que se mantiene el error.
• Presenta una respuesta lenta y progresiva al inicio.
• Mantiene la acción correctora.
• Puede provocar inestabilidad en el sistema.

Acción Derivativa (D)

• La acción de control es proporcional a la velocidad con la que cambia la señal de error.
• Si la señal medida es constante, no hay acción derivativa.
• Si la señal de error se produce de manera instantánea, la velocidad de variación es infinita.

Control PID

• Combina las tres acciones anteriores (P, I, D).
• Reduce las oscilaciones del régimen transitorio (P).
• Corrige el OFFSET automáticamente (I).
• Compensa los cambios de señal de control (D).
• El usuario ajusta las tres constantes para optimizar el control PID.
• Los controles PID a menudo incluyen un sistema de autoajuste.

Resistencias Pull-up y Pull-down

Resistencia Pull-down

La resistencia se conecta a masa. Cuando el pulsador está cerrado, la resistencia de la línea que va a la entrada es mucho menor que la de la línea que va a masa, por lo tanto, la tensión de la entrada es prácticamente 5 V. Por el contrario, al abrir el pulsador, el pin queda todavía conectado a tierra; cualquier carga que pueda haber se descarga a través de la resistencia y el pin queda a 0 V.

Resistencia Pull-up

La resistencia se conecta a la fuente de voltaje. Cuando el pulsador está cerrado, la línea de tierra tiene una resistencia nula, el pin de entrada se descarga a masa y se pone a 0 V. Al abrir el pulsador, la entrada se deriva a la fuente a través de la resistencia, por lo tanto, el voltaje sube a 5 V.