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).

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