Definición do controlador
Nas sistemas de control, un controlador é un mecanismo que busca minimizar a diferenza entre o valor real dun sistema (é dicir, a variable de proceso) e o valor desexado do sistema (é dicir, o punto de consigna). Os controladores son unha parte fundamental da enxeñaría de control e usanse en todos os sistemas de control complexos.
Antes de introducirvos aos diferentes controladores en detalle, é esencial coñecer as aplicacións dos controladores na teoría dos sistemas de control. As aplicacións importantes dos controladores inclúen:
Os controladores melloran a precisión no estado estacionario reducindo o erro no estado estacionario.
A medida que mellora a precisión no estado estacionario, tamén mellora a estabilidade.
Os controladores tamén axudan a reducir os desprazamentos indeseables producidos polo sistema.
Os controladores poden controlar o sobrepaso máximo do sistema.
Os controladores poden axudar a reducir as señais de ruido producidas polo sistema.
Os controladores poden axudar a acelerar a resposta lenta dun sistema sobreamortiguado.
Tipos de controladores
Hai dous tipos principais de controladores: controladores continuos e controladores discontinuos.
Nos controladores discontinuos, a variable manipulada cambia entre valores discretos. Dependendo de cantos estados diferentes pode asumir a variable manipulada, fácese unha distinción entre controladores de dúas posicións, tres posicións e multiposición.
En comparación cos controladores continuos, os controladores discontinuos funcionan con elementos finais de control moi simples, basados en conmutación.
A característica principal dos controladores continuos é que a variable controlada (tamén coñecida como variable manipulada) pode ter calquera valor dentro do intervalo de saída do controlador.
Agora, na teoría dos controladores continuos, hai tres modos básicos nos que se produce toda a acción de control, que son:
Controladores proporcionais.
Controladores integrais.
Controladores derivativos.
Usamos a combinación destes modos para controlar o noso sistema de xeito que a variable de proceso sexa igual ao punto de consigna (ou tan preto como poidamos chegar). Estes tres tipos de controladores poden combinarse en novos controladores:
Controladores proporcionais e integrais (controlador PI)
Controladores proporcionais e derivativos (controlador PD)
Controlador proporcional integral derivativo (controlador PID)