Control proporcional

Control proporcionalControl ProporcionalEs un tipo de sistema de control de realimentacin lineal. Un controlador proporcional puede controlar cualquier sistema estable, pero posee desempeo limitado y error en rgimen permanente (Off-set). Su caracterstica principal es la presencia del offset, ya que solo reduce el error (No lo elimina).Es aquel tipo de control en el cual la salida del controlador es proporcional a la seal de error, que es la diferencia entre el punto objetivo que se desea y la variable de proceso. En otras palabras, la salida de un controlador proporcional es el producto de la multiplicacin de la seal de error y la ganancia proporcional. Control ProporcionalEsto puede ser expresado matemticamente como:

Accin del Control ProporcionalCon el control proporcional, se toma la accin correctiva de manera que sea proporcional al error, es decir se presenta una relacin fija entre la seal de mando y la seal actuante. Proporcional significa que el cambio presente en la salida del controlador es algn mltiplo del porcentaje de cambio en la medicin. Este mltiplo es llamado Ganancia del controlador. Para algunos controladores, la accin proporcional es ajustada por medio de tal ajuste de ganancia, mientras que para otros se usa una Banda Proporcional. Ambos tienen los mismos propsitos y efectos. Cada valor de la banda proporcional define una relacin nica entre la medicin y la salida. Por cada valor de medicin existe un valor especfico de salida. Para cualquier lazo de control de proceso slo un valor de la banda proporcional es el mejor.

Accin del Control ProporcionalEn las ecuaciones anteriores se ve que la salida del controlador es proporcional al error entre el punto de control y la variable que se controla; la proporcionalidad la da la ganancia del controlador Kp.

El control proporcional es esencialmente un amplificador de ganancia ajustable, sea cualquier dispositivo que se considera (Mecnico, neumtico, hidrulico, etc.) y cualquiera que sea su potencia de alimentacin. Estos controladores tienen la ventaja de que slo cuentan con un parmetro de ajuste (Kp), la desventaja es que operan con una desviacin o error en estado estacionario en la variable que se controla.

En los casos en que el proceso se controla dentro de una banda del punto de control, los controladores proporcionales son suficientes, pero no para procesos en que el control deba estar en el punto de control. La respuesta proporcional es la base de los tres modos de control, si los otros dos, accin integral (Reset) y accin derivativa estn presentes, stos son sumados a la respuesta proporcional

Accin del Control ProporcionalBanda Proporcional Es el porcentaje de variacin de la variable controlada necesario para provocar una carrera completa del elemento final de control. Tambin se le conoce como el reciproco de la ganancia proporcional expresado en porcentaje. Expresado matemticamente como:

Otra manera de expresar:

EjercicioEl control de nivel por flotador que ves en la figura, es un ejemplo de regulacin proporcional (que esencialmente es como funciona la cisterna del bao de tu casa)

En estos controladores la seal de accionamiento es proporcional a la seal de error del sistema. Recuerda: La Seal de error es la obtenida en la salida del comparador entre la seal de referencia y la seal realimentada.Es el ms sencillo de los distintos tipos de control y consiste en amplificar la seal de error antes de aplicarla a la planta o proceso.La funcin de transferencia de este tipo de reguladores es una variable real, denominadaKp(constante de proporcionalidad) que determinar el grado de amplificacin del elemento de control.Siy(t)es la seal de salida (salida del controlador) ye(t)la seal de error (entrada al controlador).

Que en el dominio de Laplace, ser:Que en el dominio de Laplace, ser:

Por lo que su funcin de transferencia ser:

Donde Y(s) es la salida del regulador o controlador, E(s) la seal de error y Kp la ganancia del bloque de control.