Los Controladores PID Y Su Importancia

Los controladores PID y su importancia en la industria

Introducción

Los controladores fueron diseñados como mecanismos para sistemas estables e inestables, un sistema de levitación magnética es un sistema inestable. Un controlador PID tiene como objetivo lograr que el error en estado estacionario,

sea cero. Además el controlador tiene la capacidad de anticipar el futuro a través de la acción derivativa que tiene un efecto predictivo sobre la salida del proceso.

Un sistema de control magnético consiste en mantener una masa de metal suspendida por acción de un electroimán. La fuerza magnética, que se opone al peso, es generada por una bobina por la que se le hace circular una corriente en función de la posición de la masa. Como el objetivo principal es controlar la posición de la masa, esto se llevara a cabo a través de un controlador que actúa sobre la corriente, ya que esta es la que genera el campo magnético en la bobina, y por consecuente controlaremos la posición de la masa.

Para lograr controlar este sistema, nuestro principal objetivo es que el controlador PID sea el que lleve a cabo la función de manera eficiente y sin errores, debido a que a una minima alteración, la masa podría salirse del campo magnético . Por lo tanto el diseño del controlador es el más importante, ya que si no se diseña adecuadamente, nuestro sistema colapsara.

Objetivo General: Destacar la importancia de los controladores PID en la industria.

Objetivo Específico: Demostrar la aplicación de un controlador PID mediante la implementación del control de un sistema de levitación electromagnética.

Problema: ¿Cómo se realiza el control de un sistema de levitación electromagnética? y ¿cuál es su importancia en la industria?

Hipótesis

• Los controladores PID se han mantenido vigentes a lo largo de los cambios tecnológicos.

• El controlador PID ha sido una herramienta de gran influencia en el control de procesos durante el siglo XX.

• Los controladores PID son de vital importancia en la implementación del control de sistemas en la industria.

• El diseño de cualquier controlador depende de las características físicas de la planta y del comportamiento deseado del sistema.

• Los sistemas de levitación electromagnética son inestables en lazo abierto y en general, se diseñan controladores para estabilizarlos y lograr que funcionen adecuadamente.

Desarrollo

La levitación magnética es un tema que se ha venido estudiando desde hace varios años,esto debido a que el hombre siempre ha buscado la forma de oponerse a la Ley de la Gravedad.

Además, se ha buscado que la levitación de un cuerpo tenga un movimiento deseado, por lo que se han diseñado diversos sistemas de control para conseguirlo.

El control automático surgió para poder lograr que un sistema o proceso pueda mejorar su desempeño dinámico y que las variables de interés alcancen los valores deseados [1].

En Japón y Alemania es donde más se ha estudiado éste tema, y se han logrado mantener varios cuerpos en levitación, el máximo logro que se ha tenido es el tren de levitación magnética[2].

La levitación magnética es un tema que ha ganado importancia en los últimos años, gracias a las múltiples aplicaciones que se le pueden dar, como por ejemplo, el tren de levitación magnética. La ausencia de contacto físico entre el carril y el tren hace que la única fricción sea la del aire, por lo que se pueden conseguir muy altas velocidades con un consumo de energía razonable.

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