CONTROL DERIVATIVOOBJETIVO GENERALConocer la funcin y caractersticas de un control derivativo, mediante una consulta bibliogrfica para adquirir un conocimiento ms amplio de los sistemas de control.OBJETIVO ESPECIFICO Consultar informacin relevante sobre el control derivativo, usos y aplicaciones. Definir que es un control derivativo.MARCO TEORICOUn controlador con accin derivativa mira cual rpido la variable de proceso cambia por unidad de tiempo, y hace la accin proporcional a esta tasa de cambio.

LA ACCIN DERIVATIVAUno de los problemas del controlador PI y que limita su comportamiento es que solo considera los valores del error que han ocurrido en el pasado, es decir, no intenta predecir lo que pasar con la seal en un futuro inmediato.Una forma sencilla de predecir es extrapolar la curva de error a lo largo de su tangente. El algoritmo de la accin derivativa es el siguiente:

El parmetro Tdes el tiempo derivativo y puede interpretarse como un horizonte de prediccin. Al basar la accin de control en la salida predicha, es posible mejorar el amortiguamiento de un sistema oscilatorio.

Controlador Es un elemento en un sistema de lazo cerrado que tiene como entrada la seal de error y produce una salida que se convierte en la entrada al elemento correctivo.

Compara la entrada con la salida P, calcula el error y en base a este aumenta o disminuye la salida del controlador para influir en la entrada del proceso.

CONTROLADOR DERIVATIVOEste tipo de controlador utiliza la derivada del error respecto del tiempo, es decir la velocidad con la que vara el error.

Donde Kd es la constante o ganancia derivativa. Esta puede ser manipulada de acuerdo a la aplicacin que se requiere. Aumenta o disminuye el error proporcional a la razn de cambio de error e respecto al tiempo

El ajuste de la accin derivativa puede ser referida de dos formas:

El parmetro de ajuste del control derivativo denominado rate time o tiempo derivativo indica el ratio entre el tiempo que el controlador necesita para producir una cierta salida cuando usa el control proporcional + derivativo respecto a cuando usa slo el control proporcional.Respuesta de un control proporcional + derivativo ante una seal de error. Intervalo A, accin de impulso: El error crece en todo A. La accin derivativa (derivada del error) crece en la primera mitad de A y decrece en la segunda mitad. Intervalo B, accin de frenado: El error decrece en todo B. La accin derivativa (derivada del error) crece en la primera mitad de B y decrece en la segunda mitad. Intervalo C Error estabilizado. Accin solo proporcional.

VENTAJAS

Tan pronto como la seal de error inicia puede haber una salida del controlador muy grande, por lo que puede proporcionar una accin correctiva grande antes de presentarse un error grande. La accin derivativa es anticipativa, es decir adelanta la accin de control frente a la aparicin de una tendencia de error (derivada). Respuesta ms rpida, por lo que tiende a estabilizar el sistema puesto que los retardos tienden a inestabilizar al sistema.DESVENTAJAS

Es insensible a seales de error constantes o que varan con lentitud. Si el error es constante, entonces no hay accin correctiva, aun cuando el error sea muy grande. La accin derivativa es prcticamente inaplicable ante la presencia de ruido, ya que este hace que la variable de control tome valores cambiantes cuando la pendiente del ruido entra como seal de error, por lo que se requiere un adecuado filtrado.IDONEIDAD DE APLICACIN DE UN CONTROL DERIVATIVO: En aquellos procesos donde se producen variaciones grandes y rpidas en la magnitud de la carga pero que tienen una respuesta lenta (requieren accin de control lenta. Ej: control de temperatura de un liquido en un tanque). en procesos sujetos a frecuentes re-arranques. Inapropiado: para procesos que requieren accin de control rpida. Ej: control de flujo de aire. Limitaciones: El control derivativo no se usa solo, sino combinado con un control proporcional o un control proporcional + integral. El control derivativo no puede eliminar el offset (error constante). Adems es inapropiado para sistemas expuestos a entornos ruidosos (componentes de alta frecuencia son amplificados por el control derivativo).

EJEMPLO DEL CONTROLADOR Durante la conduccin de un automvil, cuando los ojos (sensores/transductores) detectan la aparicin de un obstculo imprevisto en la carretera, o algn vehculo que invade parcialmente nuestra calzada, de forma intuitiva, el cerebro (controlador) enva una respuesta instantnea a las piernas y brazos (actuadores), al objeto de corregir la velocidad y direccin de nuestro vehculo y as evitar el choque. Al ser muy pequeo el tiempo de actuacin, el cerebro tiene que actuar muy rpidamente (control derivativo), por lo que la precisin de la maniobra es muy escasa, lo que provocar que bruscos movimientos oscilatorios, (inestabilidad en el sistema) pudiendo ser causa un accidente de trfico. En este ejemplo, el tiempo de respuesta y la experiencia en la conduccin (ajuste del controlador derivativo) provocan que el control derivativo producido por el cerebro del conductor sea o no efectivo.

CONCLUSIONES1. El control derivativo se llama as porque en vez de utilizar el error, utiliza la derivada del error respecto del tiempo, es decir la velocidad con la que vara el error.2. Para calcular la velocidad con la que cambia el error, basta con restar el error anterior al actual y dividir por el tiempo transcurrido. 3. Intervalos fijos, el tiempo transcurrido siempre es el mismo, se convierte en factor comn y la divisin se puede omitir haciendo mucho ms simples los clculos