Modelos de Representación en Sistemas de Control: Conceptos Clave, Clasificación y Control Realimentado

Modelo es una representación abstracta del modelo para estudiar su comportamiento. Deben incluirse todos los datos en él.

Modelos según:

• Dinámicos: sistema de estado variable en el tiempo.
• Estáticos: sistema de estado inalterable en el tiempo.
• Matemáticos: representan la realidad por medio de abstracciones y de diversa forma.
• Físicos: forma de representar por medio de maquetas o escala.
• Analíticos: representan de forma matemática la realidad.
• Numéricos: comportamiento numérico de las variables que intervienen.
• Continuos: representan los sistemas cuyos cambios de estado son de forma gradual.
• Discretos: representan los sistemas cuyos cambios son a saltos.

Generalización de funciones de transferencia

1.- Denominador es el mismo para todas las entradas.

2.- Numerador es igual a todos los de la entrada del controlador.

Selección de válvula

Comienza por las características inherentes de caudal: cuando la presión diferencial a través de la válvula es constante, el caudal que la atraviesa es proporcional al Cv de la válvula.

Q = Cv · √(ΔP)

Definiciones

• Proceso: operación o proceso natural, caracterizado por una serie de cambios paulatinos y sucesivos que funcionan en conjunto con el fin de lograr un objetivo.
• Planta: equipo o conjunto de piezas que funcionan en conjunto para realizar una operación determinada.
• Variable controlada: cantidad o condición que se mide o controla.
• Variable manipulada: cantidad modificada por el controlador a fin de afectar la variable controlada.
• Control: medir el valor de la variable controlada del sistema e introducir el valor de la variable manipulada para modificar la desviación del valor medio con respecto al deseado.
• Sistema: combinación de componentes que actúan en forma conjunta para cumplir un fin.
• Perturbación: señal que tiende a afectar adversamente el valor de salida.
• Caudal: cantidad de fluido que circula por unidad de tiempo.
• Válvula: elemento final de control.
• Presión: primera forma de energía estática de los fluidos.
• Altura de presión: relación o división entre presión y densidad del fluido.
• Cota de altura: igual que la presión, necesita valores de referencia.
• Control realimentado:

Etapas del control realimentado

1. Definir el patrón de comportamiento (set point), que puede ser uno o varios, estable o variable, según el proceso lo amerite.
2. Información del proceso: medición de los instrumentos.
3. Evaluación y comparación, que realiza el controlador.
4. El controlador entrega la información al elemento final de control y decide cómo compensar las fluctuaciones detectadas.