Sistemas de Control PID y Estrategias de Automatización en la Industria
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Conceptos Fundamentales de los Sistemas de Control
Robustez y Adaptabilidad
1. ¿Qué característica permite que los sistemas de control se adapten a cambios en las condiciones operativas, perturbaciones e incertidumbres?
R = Robustez
18. ¿Qué característica permite al sistema adaptarse a cambios y perturbaciones?
R = Adaptabilidad
Control Proporcional (P)
2. Esta acción de control intenta minimizar el error del sistema. Cuando el error es grande, la acción de control es grande y tiende a minimizar este error.
R = Controlador Proporcional
7. ¿Qué acción reduce el error en el sistema?
R = Control Proporcional
14. ¿Qué control proporciona una respuesta proporcional donde, a mayor error, mayor es la respuesta del controlador?
R = Control Proporcional
19. ¿Qué tipo de acción intenta minimizar el error del sistema?
R = Proporcional
25. Cuando el error es grande, la acción de control es grande y tiende a minimizar este error.
R = Controlador Proporcional
Control Integral (I) y el Fenómeno de Windup
3. Ayuda a eliminar el error en estado estacionario al acumular continuamente los errores pasados.
R = Controlador Integral
4. ¿Qué genera el fenómeno de windup?
R = Puede generar una respuesta excesiva y oscilaciones indeseadas cuando el sistema vuelve a ser capaz de actuar.
6. ¿En qué acción se encuentra el windup?
R = Control Integral
9. ¿Qué acción elimina el error en el sistema?
R = Control Integral
10. ¿Qué hace el término integral?
R = Acumula el error y lo elimina en estado estacionario.
Control Derivativo (D) y Sensibilidad al Ruido
5. ¿Cuál es la función del término derivativo en un controlador PID?
R = Funciona para minimizar el cambio de error, manteniendo así el sistema en una configuración consistente.
8. En el PID, ¿qué hace el control derivativo?
R = Aumenta la estabilidad y reduce las oscilaciones.
12. ¿Qué control es altamente sensible al ruido?
R = Control Derivativo
15. ¿Qué control acumula el error y ajusta la salida?
R = Control Derivativo
17. ¿Qué control detecta la tasa de cambio y corrige el error antes de que ocurra?
R = Control Derivativo (Nota: En esta pregunta se mencionaba que era proporcional debido a la ausencia de la opción correcta en el contexto original).
22. ¿Qué tipo de control introduce oscilaciones?
R = Control Derivativo
Configuraciones y Mitigación de Errores
11. Para evitar algún error producido por el ruido, ¿qué control se puede usar?
R = Control PI (Proporcional-Integral), omitiendo el derivativo.
20. ¿Cuáles son los casos para evitar problemas de sensibilidad al ruido?
R = Tener controladores PI omitiendo la acción D.
Sintonización y Comportamiento del Sistema
Métodos de Sintonización
16. ¿En qué consiste el método de Ziegler-Nichols?
R = Ajuste empírico con base en la respuesta oscilatoria del sistema y el uso de ecuaciones de sincronización.
Efectos de la Ganancia y Temperatura
13. En el control de temperatura, ¿qué puede producir un valor de ganancia (K) excesivamente alto?
R = Variabilidad en la temperatura.
23. ¿Qué efecto produce una ganancia excesiva en un controlador de temperatura?
R = Oscilaciones excesivas de temperatura que pueden dañar al cultivo.
Parámetros de Respuesta
26. ¿Qué parámetro afecta la velocidad de respuesta, el sobreimpulso y el error en estado estacionario?
R = Aumento de ganancia.
27. ¿Qué define la respuesta de error?
R = Velocidad de respuesta.
Estrategias de Control: Feedback y Feedforward
Control por Retroalimentación (Feedback)
24. ¿En qué consiste el Feedback?
R = La salida se mide y se compara con el valor deseado (setpoint).
29. ¿Qué sistema se basa en medir la salida y comparar con el setpoint?
R = Feedback.
Control Prealimentado (Feedforward)
21. ¿En qué estrategia se mide una perturbación antes de que afecte la salida y se ajusta la entrada para compensarla?
R = Feedforward.
30. ¿Qué control ajusta la entrada en función de un modelo de perturbaciones conocidas?
R = Feedforward.
Monitoreo de Variables
28. ¿Cuándo se mide el pH del sistema?
R = (Contenido pendiente de especificación técnica según el proceso).