6.1 Controladores
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Controladores
Caso práctico-aplicado
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• Control de temperatura por medio deel voltaje que se envía a un focoincandescente.
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El controlador se encarga de:
• Aumentar o disminuir (cambiar el valor de laentrada en base al error) para así mantener
nuestra variable (temperatura) de salida dentrode un rango.
• ebemos tener:
• !otenci"metro de voltaje de referencia.
• # etapas: diferenciadora$ integradora % seguidora(proporcional).
•
!otenci"metro para calcular el tiempo deintegraci"n
• !otenci"metro para calcular el tiempo dederivaci"n
• !otenci"metro de la etapa proporcional.
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• !& calcula los errores entre el valor delvoltaje de referencia % el valor de la se'alde retroalimentaci"n proveniente de un -
#*$ la cual debe ser ampli+cada.• El LM35 es un sensor de temperatura con
una precisi"n calibrada de , C. /u rangode medici"n abarca desde -** 0C 1asta
,*2 0C. a salida es lineal % cada gradoCelsius equivale a ,2 m3$ por lo tanto:
• ,*2 C 4 ,*22 m3 % -** C 4 -**2 m3
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• !& contiene generadores de pulsos:
• 5n integrado *** se usa para +jar la frecuencia deoperaci"n en 67.
• 5n *** para generar el anc1o de pulso proporcionalal voltaje de control dado por el !& atrav8s decomparaciones con la carga de el capacitor.
• os pulsos creados por el circuito pasan a la etapade potencia.
• Atrav8s de un optotriac el cual cumple la funci"n deaislar los circuitos de potencia con los circuitos decontrol.
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• 5n 9,#; el cual controla los voltajesde la carga que va al foco.
• o que logramos es que:
• Al acercar el -#* a un foco$ el voltajede salida va a disminuir debido alincremento de temperatura.
• Al alejar el foco el voltaje de salida va aincrementar debido a la disminuci"n detemeperatura.
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• a modi+caci"n del voltaje de salidanos va a permitir mantener que latemperatura se mantenga en el valor
de referencia.
• a diferencia entre el valor real (-#*) % la referencia es el error.
• a disminuci"n del error se va alograr mediante la calibraci"n de lasconstantes !$ &$ estableciendo los
valores de ganancia.
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E -#* se puede conectar a un multimetro
• !laca protoboard para conectar el #*.
•
!ila de
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/e necesitan:
• # potenci"metros:
,. a acci"n proporcional Kp 1ace que elerror en estado estacionario tienda a cero.
=. a acci"n integral Ki$ al ir sumando loserrores en el tiempo (integral)$ tiende aeliminar el error estacionario generado por
la acci"n proporcional.
#. a acci"n derivativa Kd tiende a suavi7arlas variaciones en el error.
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• 5n potenciómetro es un resistor cu%ovalor de resistencia es variable (al
girarlo variamos la resistencia).• e esta manera$ indirectamente$ se
puede controlar la intensidad decorriente que >u%e por un circuito si seconecta en paralelo$ o la diferencia depotencial al conectarlo en serie.
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• -#*
• Es un sensor de temperatura tipo
circuito integrado con una precisi"ncalibrada de , C.
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• ?ptotriac (optoacoplador): se utili7apara aislar una circuiteria de baja
tensi"n a la red$ el optotriac funcionasemejante a un relevador$ eloptotriac no tiene partes m"viles$
sino que es puramente electr"nico...eso quiere decir que normalmentetienes velocidades de conmutaci"nmás altas$ % además$ no sufresdesgaste de componentes...
*relevador es un dispositivoelectromagn8tico. @unciona comoun interruptor controlado por uncircuito el8ctrico en el que$ pormedio de una bobina % unelectroimán$ se acciona un juego
de uno o varios contactos quepermiten abrir o cerrar otros
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• !laca protoboard:
• es una placa de hardwareprogramable con entradas ysalidas digitales y analógicas$
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Circuito &ntegrado ***
• El tempori7ador IC 555 es un circuitointegrado (c1ip) que se utili7a en unavariedad de aplicaciones % se aplica
en la generaci"n de pulsos % deoscilaciones. El *** puede serutili7ado para proporcionar retardos
de tiempo$ como un oscilador$ etc.
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