Control de retroalimentación versus control de retroalimentación: ¿Cuál es la mejor opción para tu negocio?
En el mundo empresarial, la toma de decisiones eficaz y eficiente es fundamental para el éxito de cualquier organización. Una de las herramientas más poderosas para lograr esto es el control de retroalimentación, el cual permite a los gerentes evaluar el rendimiento y ajustar las estrategias en consecuencia. Sin embargo, en los últimos tiempos ha surgido un enfoque alternativo: el control de retroalimentación. En este artículo, exploraremos las diferencias entre ambos métodos y te ayudaremos a determinar cuál es la mejor opción para tu negocio. ¡Sigue leyendo para descubrirlo!
En este artículo, discutiremos las ideas de los sistemas de control feedforward vs feedback. Los lazos de control son una parte integral de un sistema de control. El controlador PID se utiliza para controlar un sistema de circuito cerrado de temperatura, presión, flujo o nivel. Este controlador PID se utiliza en un lazo de control que puede ser de retroalimentación o en cascada. La mayoría de nosotros nos confundimos entre el control de retroalimentación y el bucle de control de avance. Ahora, discutiremos tanto los lazos de control como las diferencias significativas entre ellos.
Control de retroalimentación
El control de retroalimentación se usa más ampliamente en plantas para controlar un sistema de circuito cerrado. En el lazo de control de retroalimentación, la salida medida del proceso se compara con el punto de ajuste y se genera un error. El error se le da al controlador que genera una variable manipulada para controlar el proceso. La salida medida es medida por el elemento sensor de retroalimentación. En un sistema de control de retroalimentación, el elemento de retroalimentación proporciona retroalimentación después de que la perturbación haya afectado el proceso. Por lo tanto, el proceso siempre se ve afectado por la perturbación y responde más tarde.
Ejemplos de sistema de control de retroalimentación
1. Sistema de control de temperatura
Supongamos que hay un sistema cuyo control de temperatura se necesita (un horno eléctrico en nuestro caso). Entonces, aquí se necesita un sensor de temperatura como elemento de retroalimentación. También se necesita un controlador de temperatura para controlar el controlador de potencia que suministra energía al calentador. Supongamos que el punto de referencia de temperatura para el sistema de control es de 245 °C.
Por lo tanto, cuando la temperatura sea inferior al punto de ajuste, es decir, 245 °C, la calefacción aumentará. Ahora, cuando la temperatura supere los 245 °C, el calentamiento disminuirá pero la temperatura habrá superado los 245 °C. De manera similar, cuando se reduce el calentamiento, la temperatura bajará a 245 °C y volverá a aumentar. Entonces, se verá una especie de oscilación que sigue afectando el proceso. No hay duda de que estas oscilaciones se pueden disminuir ajustando el controlador, pero definitivamente afectará el proceso y lo controlará solo después de que el proceso se vea afectado. Esta es una gran desventaja del sistema de control de retroalimentación.
2. Sistema de control de nivel de tambor de caldera
Un transmisor de nivel mide continuamente el nivel del tambor de la caldera. El control de nivel se realiza mediante una válvula de control de nivel que controla el agua de alimentación de la caldera.
Cuando el nivel desciende por debajo del punto de ajuste, la válvula de control de nivel se abre y cuando el nivel aumenta por encima del punto de ajuste, la válvula de control de nivel se cierra. La perturbación se debe a la demanda de vapor aguas abajo. Debido a la cambiante demanda de vapor aguas abajo, el nivel sigue cambiando.
Ventajas del sistema de control de retroalimentación
- Tan pronto como la variable controlada se desvía del punto de ajuste, el sistema toma la acción de control independientemente de la fuente de la perturbación y el tipo de perturbación.
- El lazo de control de retroalimentación es muy simple cuando se trata de implementar el lazo de control de retroalimentación. No se requieren cosas complejas como el modelado matemático.
- Cuando se usa el controlador PID en el lazo de control de retroalimentación, la mayor parte de la respuesta del sistema es satisfactoria.
Desventajas del sistema de control de retroalimentación
- El lazo de control de retroalimentación no realiza ninguna acción hasta que no se observa ninguna desviación en la salida. Por lo tanto, cada vez, el proceso se ve afectado por la perturbación y luego la perturbación es eliminada por el circuito de control de retroalimentación.
- El bucle de control de retroalimentación tampoco proporciona control predictivo para perturbaciones repetitivas.
- Si el proceso tiene constantes de tiempo grandes o un retraso de tiempo grande, entonces la salida del sistema se desviará del punto de ajuste por un período de tiempo más largo y, a veces, es posible que tampoco alcance un estado estable.
- En algunas situaciones en las que no se puede medir la variable controlada, no se puede implementar el circuito de control de retroalimentación.
Control previo
El control feedforward se usa donde hay un cambio continuo en la perturbación y el control de salida del sistema es muy importante. En el sistema de control feedforward, el controlador detecta la perturbación antes de que esta afecte el proceso. El cambio en la entrada o salida del proceso se realiza en consecuencia para que el proceso no tenga mucho efecto de la perturbación. De esta forma el sistema de control feedforward anula el efecto de la perturbación. Pero como no hay retroalimentación del proceso. El lazo de control nunca sabe si el proceso funciona según los requisitos o no.
Ejemplo de sistema de control feedforward
Control de nivel de tambor de caldera
Como se ve en la figura, un transmisor de flujo mide el flujo de vapor que es la perturbación del nivel. Tan pronto como cambia la demanda de vapor, el controlador Feedforward cambia el agua de alimentación de la caldera en consecuencia. Esto compensa el cambio en un nivel antes de que haya un cambio real en el nivel. Pero en este caso, no hay retroalimentación sobre si el nivel está bien o no según el punto de ajuste.
Ventajas del sistema de control feedforward
- El sistema de control feedforward mide la perturbación antes de que afecte el proceso y toma las medidas necesarias.
Desventajas del sistema de control feedforward
- Medir la perturbación antes de que afecte el proceso es un poco difícil y no factible en algunos casos.
- Se necesita un modelado perfecto del sistema de control para implementar el sistema de control feedforward.
- A medida que pasa el tiempo, la respuesta del sistema también cambia. Entonces, el sistema feedforward falla debido a la respuesta modificada del proceso.
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