Compensación en el Sistema de Control | Compensación de Retardo-Avance

Antes de introducirte a los diversos tipos de compensación en el sistema de control en detalle, es muy esencial conocer los usos de las redes de compensación en el sistema de control. A continuación se enumeran los usos importantes de las redes de compensación.

Necesidad de Compensación

1. Para obtener el rendimiento deseado del sistema, utilizamos redes de compensación. Las redes de compensación se aplican al sistema en forma de ajuste de la ganancia en la ruta de avance.

2. Compensar un sistema inestable para hacerlo estable.

3. Una red de compensación se utiliza para minimizar el sobrepaso.

4. Estas redes de compensación aumentan la precisión en estado estacionario del sistema. Un punto importante a tener en cuenta aquí es que el aumento de la precisión en estado estacionario lleva inestabilidad al sistema.

5. Las redes de compensación también introducen polos y ceros en el sistema, lo que causa cambios en la función de transferencia del sistema. Debido a esto, cambian las especificaciones de rendimiento del sistema.

Métodos de Compensación

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1. Conectar un circuito de compensación entre el detector de error y las plantas, conocido como compensación en serie.

Compensador en Serie

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1. Cuando un compensador se usa de manera retroalimentada, se llama compensación por retroalimentación.

Compensador por Retroalimentación

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1. Una combinación de compensador en serie y por retroalimentación se llama compensación de carga.

Compensador de CargaAhora, ¿qué son las redes de compensación? Una red de compensación es aquella que realiza algunos ajustes para compensar las deficiencias en el sistema. Los dispositivos de compensación pueden ser eléctricos, mecánicos, hidráulicos, etc. La mayoría de los compensadores eléctricos son filtros RC. La red más simple utilizada para compensación se conoce como red de adelanto o atraso.

Compensación de Adelanto de Fase

Un sistema que tiene un polo y un cero dominante (el cero que está más cerca del origen que todos los demás ceros se conoce como cero dominante) se conoce como red de adelanto. Si queremos agregar un cero dominante para compensación en el sistema de control, entonces tenemos que seleccionar una red de adelanto de fase.
El requisito básico de la red de adelanto de fase es que todos los polos y ceros de la función de transferencia de la red deben estar en el eje real negativo intercalándose entre sí con un cero ubicado en el origen más cercano.
A continuación se muestra el diagrama de circuito para la red de adelanto de fase.

Red de Compensación de Adelanto de Fase
Del circuito anterior obtenemos,

Igualando la expresión anterior de I obtenemos,

Ahora determinemos la función de transferencia para la red dada y la función de transferencia se puede determinar encontrando la relación entre el voltaje de salida de tensión y el voltaje de entrada.
Por lo tanto, tomando la transformada de Laplace de ambos lados de las ecuaciones anteriores,


Sustituyendo α = (R1 +R2)/ R2 y T = {(R1R