Què és un controlador proporcional?

Què és un controlador proporcional?

El controlador proporcional és un dels algoritmes de control més bàsics en els sistemes de control automàtic, sovint representat per la lletra "P". El controlador proporcional controla la resposta del sistema ajustant la senyal de sortida perquè sigui proporcional a la senyal d'error.

Principi bàsic

La idea bàsica del controlador proporcional és reduir l'error del sistema ajustant la senyal de sortida del controlador. L'error és la diferència entre el valor esperat i la mesura real.

u(t) és la senyal de sortida del controlador.

Kp és la Ganancia Proporcional, que determina l'amplificació de la senyal de sortida respecte a l'error.

e(t) és la senyal d'error, definida com e(t)=r(t)−y(t), on r(t) és el valor fixat i y(t) és el valor mesurat real.

Avantatge

• Resposta ràpida: El controlador proporcional pot respondre ràpidament als canvis en l'error.

• Simplicitat: estructura simple, fàcil d'entendre i implementar.

• Flexibilitat: La velocitat de resposta del sistema es pot ajustar flexiblement modificant la ganancia proporcional.

Inconvenient

• Error estacionari: Com que el controlador proporcional només considera l'error actual, el sistema pot tenir un cert error estacionari.

• Sobrereacció: Si la ganancia proporcional no s'ha seleccionat correctament, pot causar una sobrereacció del sistema, és a dir, el valor de sortida oscil·la proper al valor fixat.

• Problemes de stabilitat: Una ganancia proporcional excessiva pot causar la inestabilitat del sistema.

Aplicacions

• Sistema de control de temperatura: Manté la temperatura fixada ajustant la potència del calentador.

• Sistema de control de flux: Controla el flux de fluid ajustant l'obertura de la válvula.

• Sistema de control de pressió: Manté la pressió en la tuberia ajustant la sortida de la bomba.

• Sistema de control de motor: Ajustant la velocitat del motor per aconseguir la potència de sortida requerida.