4.1.Aplicaciones De Sistemas De Lazo Abierto Y Lazo Cerrado.

Una introduccin a la aplicacin del sistema (lazo abierto) & (cerrado): El lazo abierto tambin se llama un sistema activo. En los sistemas (lazo abierto), hay muchos temores a no proporcionar la representacin completa. Depende de su respuesta se produjeron las variaciones de sus parmetros. La funcionalidad del sistema depende de los requisitos del diseo.Por ejemplo, generalmente, un sistema debe ser estable. Estabilidad del sistema es que los principales factores que directamente afectan la eficiencia del sistema. Por otro lado, el sistema debe ser ms eficiente para absorber el elemento de la perturbacin y controlar su respuesta segn la entrada. Otro elemento que tambin puede ser muy crtico en algunos casos es la sensibilidad del sistema. El sistema debe ser menos sensible a tener ciertos cambios de los entradas. Estos todos los elementos que se han debatido son la parte necesaria del sistema de control y el (lazo abierto) no es capaz de cumplir con los requisitos anteriormente mencionados, tenemos la solucin usando el sistema de retroalimentacin. Por ejemplo el trabajo del robot no seguir el requisito, aunque ha sido diseado utilizando los motores en las articulaciones, los codos y las rodillas. Para ello las razones que el modelo de robot no es el modelo adecuado debido a la rigidez del cuerpo. En este modelo hay muchas incertidumbres. segunda razn es que el modelo adecuado puede producir sino los valores de IE no son adecuados. Otra razn para la inestabilidad del sistema es que el sistema tiene para enfrentar da a da cambia de acuerdo a la entrada. Durante el montaje del sistema de probarlo en su estilo, pero cuando la prueba es producido por su amigo; trata de otra manera, por lo que la diferencia de entrada asuntos. Como hemos mencionado anteriormente, el sistema de lazo abierto no se maneja la perturbacin, la entrada inmediata puede crear perturbaciones para el sistema. Al final, el sistema puede ser imparable. Todo sobre la cuestin puede resolverse por los sistemas de lazo cerrado. Estos sistemas son ms estables sistemas, incluso en esa etapa donde el sistema de lazo abierto es inestable y no, el sistema de lazo cerrado contina estable all y se comporta normalmente. Estos sistemas son menos perspicaces como son los frentes abiertos. Tambin puede manejar las variaciones de los parmetros. En la figura del lazo abierto y l se muestran sistemas de lazo cerrado.

En la figura 1, se demuestra el sistema de lazo abierto. Podemos ver aqu es que denota la entrada por RT y la salida se denota por el TC.

En la figura 2 se demuestra el sistema de lazo cerrado. Aqu podemos ver que este sistema al tener retroalimentacin para que el sistema por tiempo a tiempo pueda ser estable.

4.2.Modos de Control aplicados en instrumentacion:El valor de referencia se establece para los sensores (temperatura, nivel y presin) en procesos industriales. Este punto de referencia tambin se llama un punto de ajuste. Para obtener el punto de referencia utilizamos el sistema de lazo cerrado. El valor de proceso es visto por el controlador de proceso que controla ese proceso; compara con el punto de referencia necesario. A continuacin, acorta el trabajo en proceso para el error para tener valor en punto derecho. Se utiliza el mtodo de modo de control para reducir el error. Hay cuatro modos control que se utilizan habitualmente, que son: 1: derivado, 2: proporcional, 3:4 Integral: on/off.

Modos de control: Cuando el valor de referencia despus del valor medido, la activacin de la salida es controlada por el control de encendido/apagado. Para entender este concepto slo pensamos en el termostato. Cuando el valor medido de la banda muerta de punto de referencia, que tome accin, de lo contrario el control sigue su antiguo estado. Si sucede el caso previo, luego se apaga la salida ya que estaba encendido y apaga despus de alcanzar el punto de ajuste. En este concurso un transmisor con el medidor digital panel con cuyo punto de referencia de variable es el muy buen ejemplo para ON-OFF control proceso. Control proporcional es otro mtodo para el proceso de control. Genera la salida que es lineal, as como el continuo los dos valores importantes, que se miden y valor del set point. Su salida es la diferencia entre esos dos valores. La frmula que tenemos para medir la salida de este sistema es como debajo. Salida (t) = {K (A B) + sesgo} donde A es el valor de referencia y B es el valor medido y el sesgo son una salida de cero. Control bidireccional se logra como resultado. Una de las caractersticas importantes de control proporcional es que, si el sistema requiere que el cambio de funcionamiento que la salida existe punto en equilibrio. Si aumenta la ganancia de dicho sistema, disminuye offset. Como es lgico que un solo controlador puede controles de salida de un proceso y mltiples controladores pueden controlar mltiples procesos a la vez. El trmino controladores distribuidos se utiliza muy comnmente en comunicacin digital.Tuning:Para todos los factores de la afinacin se puede establecer en su mejor. Sabemos caracterizar la respuesta de la rotura del sistema y la retroalimentacin es directamente afectada por la afinacin de lazo abierto. Retroalimentacin intacto hacer la caracterizacin del bucle cerrado. Despus de este paso que se puede ajustar manualmente el controlador principal para seleccionar el rango de la seal, sus constantes de tiempo, proceso de retrasos son tambin puede ser en esta lista. Esto puede ser una tarea compleja y larga; seal acondicionado, RTD y termopares son ese tipo de sensores de proceso que son utilizados directamente por los controladores Controladores de proceso. De alguna manera parmetros fsicos se convierten en las seales elctricas por o un transductor adicional. Hoy ya es una edad moderna, as que ahora sensores ya estn cargados con acondicionadores de seal para que no necesitan mdulos y circuitos adicionales o.

4.2.1 On Off con histeresisEn un proceso se necesitan valores consistentes y confiables. Para lograr nuestros objetivos necesitamos pilotos y controladores. Aqu tenemos un TC (regulador de temperatura) que controla la temperatura segn el requisito del sistema. Normalmente el TC (regulador de temperatura) tiene la funcin de PID. El PID a calcular la respuesta. Casi cada sistema flucta. Y el PID (proporcional-integracin derivados) que vigilar sus fluctuaciones. Aqu se discute sobre el papel de PID en el sistema. El PID es consiste en 3 parmetros. Estos parmetros son independientes. Estos elementos son tambin los parmetros constantes que son: que nombre muestra P para proporcional d derivada y de la integral. Por esta razn la llamamos PID. Esta declaracin nos muestra que este algoritmo calcular la media anterior de valor valor y anlisis del valor actual y se registre el valor futuro. Predigo los valores futuros. Esta decisin ser tomada sobre los valores que se estn ejecutando actualmente y su cambio que se est produciendo. La suma de estos tres valores se utilizarn para mantener y alcanzar el SV que en este caso es establecer valor como una temperatura deseada.

Diagrama de PID En este sistema tenemos elemento tambin que mantiene la calefaccin y refrigeracin segn el sistema de sintonizacin. Algn sistema tiene un valor especfico. Estos sistemas no son tan crticos como los dems. De lo contrario se utilizar la histresis. Histresis es diferente que los dems. Como es no el SP especfico que es el punto de ajuste. Despliega su valor entre los rangos especficos. Por ejemplo, vemos si establecemos un valor a 100F y el operador tiene que comparar el valor, compara slo igual a la 100F pero si utilizamos histresis, podemos tener el 10F significa 10F para positivo y 10F para media negativa la flexibilidad de 20F, crea una banda de 20F.

PID vs histresis En la imagen de arriba: La lnea de color rosa es para SV. La lnea de color verde est tratando de mantenerlo. La lnea roja es de histresis. Aqu discutimos sobre las ventajas y desventajas de la histresis y PID. Si comparamos ambos de este sistema vemos que histresis es mejor que el PID en la salida de rel. Histresis no necesitan la puesta a punto, pero si el objetivo es afinar el proceso hasta SV, la histresis se ser no.

Accin de control.

4.2.2 Proporcional

El mejor ejemplo de la PC (control proporcional) es el gobernador de fly ball. Hay muchos tipos de los sistemas lineales y el sistema de PC (control proporcional) es del tipo importante. Estos sistemas lineales son comentarios (sistema de control). Otro ejemplo de la PC (control proporcional) es la vlvula que se ha utilizado en el recipiente utilizado en el inodoro. Esta vlvula flota proporcionalmente. Un ejemplo que ya se ha debatido es el gobernador y la vlvula de mariposa. Como comparar al encendido/apagado (sistema de control), el PC (sistema de control proporcional) es muy complejo. Como el termostato que es (bimetlica), pero por otro lado PID es mucho ms complejo para PC (sistema de control proporcional). Cuando el sistema tiene tiempo de respuesta, el sistema de encendido ser eficaz, pero si el sistema tiene rpido tiempo de respuesta que se le fall en ese sistema y el sistema ser inestable. Este problema se resuelve por la PC (control proporcional). Modelar la salida a travs de la vlvula que es de valor de la variable. Analizamos un coche. Si le aplicamos energa, se convertir en (on). Y si no hay corriente el coche permanecer en (estado off). Si el vehculo est en (estado on), aplicamos ms poder por lo que tendr ciclos de servicio. Debido al ciclo de trabajo, la velocidad vara y podemos controlar la velocidad. Nos mantendremos esta medida de la energa (en) nuestro valor de la velocidad deseada no se logre. Cuando se logra, se cerrar el poder, y el coche disminuir lentamente su velocidad por el perodo de tiempo. Y si sentimos que el id de coche mucho ms lento como en comparacin con la velocidad requerida, por lo que aplicamos nuevamente el poder para mantener la velocidad deseada como era anteriormente. Si nos concentramos aqu, es su aspecto como PWM (pulse width modulation) pero esta resultados de voluntad en las grandes variaciones de velocidad y no proporcionan un buen control. La inestabilidad se incrementar ya que aumentar la potencia del motor. Y si el coche es ms pesado; la estabilidad se incrementar, como sabemos la regla que, si el peso aumenta como la relacin de poder de peso. En PC (control proporcional), el coche est funcionando a la velocidad de su destino y si la velocidad aumenta poco, esto reducir la potencia, por lo que el coche reduce su velocidad y alcanza el valor de destino por lo que proporciona el sistema mucho ms suave y eficiente con/off control. La frmula para sistema proporcional es

4.2.3 Proporcional mas Integral

Controlador PI:Cuando el D del error se limita a utilizar, esto se llama el PI controlador. Aqu P es proporcional significa, estoy para integral, y D es derivada.Frmula para la salida es:

Operadores de Laplace se utilizan en el desarrollo de modelos en simulink software para este controlador. Utilizamos la lgica de diagramas de flujo.La frmula es tan bajo.

Aqu G se utiliza en lugar de KP que es la ganancia de la proporcional y G/T se utiliza en lugar de KI que es la ganancia de la integral

Cuando los datos se vuelven ms ruidosos, el sistema ser constante y liso como el resultado cuando la actuacin de la derivada porque la sensibilidad de la accin de la derivada. Banda muerta: Cuando una vlvula se controla por cualquier dispositivo, el costo del mantenimiento se convertir en una gran parte. Antes de la salida (real) cambia, la corriente de salida tiene que corra la banda muerta. (Paso de cambios en punto fijo). A veces algunos algoritmo de (PID) se desliza en las modificaciones especficas. Estos son como debajo. Derivado de PV, aqu P = proceso V = Variable: Cuando tarda derivado de PV en lugar de un error, se encuentra en este caso. Esto es un valor constante. Rampa del set point: Cuando se utiliza el DRF (d = diferencial, r = rampa, f = funcin) en su primer pedido, el punto de ajuste lentamente se desva de sus valores anteriores para establecer en un valor especfico, este lo que llamamos la rampa del set point. (Lmites) Aunque estos controlador est realizando excelente rendimiento dentro del sistema, pero en algunos casos realizan mal.

No proporcionan el control adecuado que se necesita. Es sistema de retroalimentacin basado. Este sistema tiene algunos parmetros que son constantes. Tiene no el conocimiento hacia el proceso directamente. Estos controladores no dan buena salida mientras utilizamos solo. (Linealidad) Estos controladores son lineales, as que darles salida no lineal durante la ejecucin. (Ruidos de derivados) En estos sistemas, el gran problema es que la salida puede cambiarse en gran medida, cuando hay un pequeo cambio en la salida. (Mejoras) Con el fin de mejorar el rendimiento, el mtodo le gusta la ganancia de la programacin; alta velocidad de muestreo, exactitud de la medida es imprescindible para lograr un rendimiento excelente control. El aumento de la libertad puede construir arriba mediante el fraccionamiento de la orden, es un mtodo para mejorar estos sistemas mejores. El controlador depende el aumento o disminucin del valor de medicin de integrador o diferenciador.

4.2.4 Proporcional mas DerivativoControl PD (proporcional derivado). Control derivativo La DC (control derivativo) es una alternativa a la PC (control proporcional). En un sistema del motor, lo promueve la herencia de la integracin. Sistema de retroalimentacin mantiene el AP (posicin actual) como DP (de posicin). Como tambin podemos decir que produce la rplica de la entrada, en la salida. Aqu podemos ver la entrada del controlador que CR es el motor del Seor que es igual a la (R/1-R) en la figura.

El sistema de retroalimentacin tambin est diseado para dar la informacin de entrada. Para la eliminacin de la derivada de la DTD (tiempo discreto) de (1-R), utilizada en el denominador. Como resultado la Sistema se hace en cascada como (potencia de R) que contiene.Este mtodo no es una solucin slida, porque fcilmente puede ser roto. No podemos utilizar solo, pero la idea es muy til. Cancelacin de polo cero mtodo utilizado en ella. Esto es posible pero produce una salida. Sin embargo, la DC (derivado-control) es til.Dos mtodos de mezcla:

B se utiliza como controlador por el PC. Y (1-R) es utilizado por la CC. La mezcla de los dos sistemas es:Por ejemplo el CR y Seor son el numerador de FR.En el denominador es el valor ((1 LR)), LR es la funcin de la ganancia del bucle.

Optimizacin de la combinacin: Nuestro enfoque es siempre producir el sistema estable. En otras palabras menos estable polo estar ms cerca de las bases. Participacin de inercia y su manejo: No es necesario estabilizar el sistema de retroalimentacin de DC (control derivativo), cualquiera que sea la lata de PC (control proporcional) lonely hacerlo. Tambin puede mantener el polo (0.5) que es de . Pero cuando interfiere la inercia, la DC (control derivativo) se hace necesario. Si no tenemos en cuenta la fuerza de inercia, produjo la (velocidad angular). En el resultado el ngulo producido. Para ello se deriva la ecuacin.

Aqu es constante m. n-1 es la inercia de min y la n-2 en la inercia mxima.

DC (control derivativo puede amarrar los polos a su base).En otras palabras se debe tratar el DCS (sistema de control, derivado) para manejar el sistema integrado. Por otro lado si tienes que controlar el sistema que tiene inercia en ella, la mejor opcin es DCS (derivado-control). De lo contrario no se deben usar los controladores de dominio (derivado-control) ya que es muy sensible.

4.2.5 Proporcional mas Integral mas derivativoPrincipios de sistemas de Control: Operacin (sistema Manual del sistema de lazo abierto): En este tipo de sistema se fijan los parmetros de control en el valor especificado, estas fijan valor puede ser fijado por el operador unitarias. Como resultado el sistema se convierte en el estado de equilibrio. Como hablamos de motores, en este caso el equilibrio se llamar como velocidad del motor o la velocidad (angular). En este discutido caso que seguramente no podemos decir acerca del valor de la tensin y la carga. La nueva posicin de equilibrio se mantendr cuando cualquiera del valor se cambiar, tensiones o carga. Motor estar en un nuevo estado de equilibrio si algunos parmetros como fuente o carga variada. CLS (control de lazo cercano sys/automtico): En el anterior se tipo de sistema, vemos que no hay control automtico. Los valores se ponen en forma manual. Por otro lado, el CLS es un sistema automtico. Comentarios: NFS (sistema de retroalimentacin negativa), se lograr un valor establecido. Automticamente el sistema mantendr a punto deseado que es para la operacin.

Para medir el valor actual, se utilizan sensores. Esto le mostrar el estado de funcionamiento. Retroalimentacin ser tambin mantenida por los sensores. Como la salida flucta desde el valor deseado, el sistema de control mantendr su valor al valor de consigna. El valor del error ser pequeo, por lo que la ganancia debe ser muy alta, para efectuar el cambio. Ganancia de lazo es el valor que se ha amplificado y entregado por el loop propiamente dicho. Sensor da valor de realimentacin al comparador, que compara el valor de retroalimentacin con el punto de ajuste. En este sentido el retraso es un elemento muy importante para el control; el sistema debe mantener los valores muy rpidos para corregir el error. Y si el sistema es no mantener esto, sistema de control se convertir en estado inestable.

El sistema puede comprobarse por el criterio de Nyquist para la prediccin de la inestabilidad del sistema.La respuesta del sistema ser lenta o retardada, debido a las fuerzas de inercia (elctrico, mecnico).ControladoresDurante el diseo de los conductores del motor, esto es importante que si el controlador puede manejar la corriente que ser al mximo. Las fases del motor pueden cambiarse de 3 a 4 segn las limitaciones de costo.

4.3 Criterios para la Seleccion de un controladorUna de las decisiones importantes y crticas es seleccionar un controlador adecuado para su sistema que va a construir. Proyecto de xito o fracaso depende de la seleccin de un MCU correcto, adecuado y perfecto para su sistema. Existen diferentes criterios existe para elegir el microcontrolador de la derecho. Hay diferentes elementos, que directa o indirectamente afectan nuestra decisin de elegir el dispositivo. Costo por ejemplo; El costo es un elemento importante que tiene que escalar durante el trabajo de proyecto porque cuando selecciona microcontrolador menos costoso, reducir el coste de forma automtica, de sistema si es especificaciones del sistema requerido. Por ejemplo si va a disear un sistema y utilizar microcontrolador de bajo precio por lo que su sistema es de bajo costo pero debe ser confiable tambin.

Criterios de seleccin:

Para el proceso de seleccin, el desarrollador debe tener pensar que lo que es la necesidad bsica para poner en el microcontrolador en mi sistema? La respuesta es simple y recto; para el sistema de control.

Ahora tienes que comprobar los requisitos del sistema. Para ello tienes que estudiar hojas de datos y notas de aplicacin, pero tambin consultar a alguien que ya ha trabajado o trabajar en ese tipo de sistema que est diseando ahora. Si cualquier microcontrolador es compatible con su equipo, que ha encontrado el juguete adecuado para jugar con l, de lo contrario deber buscar ms para encontrar al derecha un microcontrolador para usted. Si la empresa est trabajando para tener alguna restriccin para usar productos especficos de la empresa, que acortarn sus esfuerzos para buscar un solo chip. Otro punto importante durante la seleccin de un microcontrolador es la disponibilidad de su nmero de modelo de empresa deseada. Aunque hoy en da es muy comn encontrar productos fcilmente casi en cada pas pero final palabras no puede darse a menos que o hasta que tenga el microcontrolador deseada en su mano para su uso. En estos todos los elementos de la disponibilidad de herramientas de desarrollo es tambin desempea un papel importante en l. Si selecciona un microcontrolador que no tiene un compilador fcilmente disponible en internet o en un CD, que se enfrentar el problema a lo largo de su proyecto y usted no perder su tiempo a buscar el compilador adecuado de cualquier otra herramienta de desarrollo para usted.

Soporte del fabricante es tambin un punto importante en este concurso. Si usted seleccionado fabricante del dispositivo darle todo el apoyo para resolver su problema, lo que har fcil a manejar diferentes problemas durante el proyecto.

Verifique los pines de I/O (entrada/salida) de microcontroladores antes de que se selecciona, si es necesario el nmero de pines de I/O y nmero existente de I/O (entrada/salida) pernos de partido, que ha seleccionado el microcontrolador derecho. Si su proyecto tiene los datos en serie para enviar de su dispositivo debe apoyarlo, as tendrs que seleccionar tipo de microcontrolador que admite la interfaz serial. Deber retirar todos los otros perifricos uno por uno, si tiene que guardar sus clculos, debe tener el microcontrolador con el tamao del bfer de memoria o de lo contrario deberemos conectar la memoria externa, lo que aumentar el costo del sistema. Si usted tiene que obtener datos analgicos de cualquier sensor, tendrs que seleccionar el microcontrolador con construido en convertidor analgico a digital, de lo contrario, el uso de exterior convertidor de analgico a digital aumentar el coste total. Tambin

debe comprobar si tiene perifricos adicionales, que no es necesario, que usted registre y decidir la seleccin.

Durante el procedimiento de seleccin de un microcontrolador que tambin debera pensar en su proyecto de futuro trabajo. Si adems se trabaja en sus fases nuevos que debe seleccionar un producto con algunas caractersticas extra utilizables segn las cambiantes demandas en el futuro. Tambin se deben ver las herramientas de depuracin de ese dispositivo, ya que ayudar para la depuracin de los errores y los errores en la codificacin y la programacin del dispositivo. Tambin debe ver los cdigos de origen de muestra para microcontrolador seleccionado, por lo que su cdigo ser fcil despus de estudiar ejemplos y cdigos fuente. Durante el procedimiento de seleccin tambin debe ver hacia fuera de la trayectoria de dicho fabricante, qu producto se va a utilizar. La seleccin de un microcontrolador tambin se basa en la velocidad de transferencia de datos. Si vas a sistema de diseo de gran tamao, tendrs que usar microcontroladores de 16 bits o 32 bits, pero si su sistema es pequeo de 8 bits es suficiente.

4.4 Sintonizacion de ControladoresTuning controlador bsicamente significa afinar los sistemas de control. En este proceso se establece la ganancia de controladores para optimizar el rendimiento del sistema. O tambin se puede definir como Un sistema o dispositivo que se utiliza para ajustar la respuesta del controlador mediante el ajuste de la ganancia se llama controlador de sintonizacin. Aumentando la ganancia tambin mejora la respuesta del sistema, pero por otro lado el sistema se aproxima a la inestabilidad. TIPOS DE SINTONIZACIN DEL CONTROLADOR: El controlador de ajuste ms comnmente utilizado en las industrias es el controlador PID. PID es proporcional controlador integral de derivados. Consiste en un circuito de retroalimentacin y se utiliza para calcular el error. El valor de error indica la diferencia entre el valor medido y el valor del set point. Retroalimentacin significa que una parte de la salida se da en la entrada. El clculo de controlador PID se basa en tres parmetros que se enumeran como abajo: 1. Proporcional 2. Integral 3. Derivado Proporcional est vinculado con el error presente. Integral depende de la acumulacin de los errores pasados. Y la funcin de la derivada es predecir los futuros errores que pueden ocurrir. Los parmetros del controlador PID que son los beneficios de la proporcional, integral, derivado son a eleccin con precisin, si las ganancias de los parmetros se configuran incorrectamente entonces la seal de entrada se vuelve inestable debido a que la seal de salida puede diferir. MTODOS DE SINTONIZACIN DEL CONTROLADOR PID: Hay varios mtodos por los cuales podemos controlar el bucle de controlador PID. Y los mtodos son los siguientes: 1. Manual tuning 2. Ziegler Nichols mtodo 3. Por el mtodo de optimizacin de software

IMPORTANCIA DE SINTONIZACIN DEL CONTROLADOR: Ajustando el regulador nuestro trabajo ms fcil, porque permite al usuario analizar, as como tener un control en el sistema o proceso. Por esto podemos identificar errores en el sistema si ocurriera cualquiera y que puede ser eliminado el error. La ganancia en otras palabras los parmetros que incluye la ganancia proporcional, integral y derivado debe ajustarse correctamente para tener mejor respuesta del controlador. Si la sintona de los controladores es demasiado lenta, a continuacin, la respuesta no ser buena y requerir tiempo para llegar al punto fijo. Y si la seleccin de tuning es a agresivo entonces un rebasamiento se producir en el bucle o loop volver inestable que conducen a la inestabilidad del sistema.