diferencia entre control analogico y digital

Control computarizado El controlador analógico, puede remplazarse por un controlador digital, el cual hace la misma tarea de control que el controlador analógico. La diferencia básica entre estos controladores es que el sistema digital opera con señales discretas (o muestras de la señal sensada) en lugar de señales continuas. Sin embargo este tipo de control frente al analógico, tiene la desventaja de que al muestrear el proceso pierde parte de la información. Lo anterior puede ser corregido con complejos algoritmos matemáticos (al comparar este y el analógico en cuestión de costos, el control digital pierde gravemente) que le asignan versatilidad e interacción amigable en la modificación de parámetros y variables que operan en el proceso. Las ventajas del sistema de control digital son: 

Lograr mayor rendimiento de los procesos y por lo tanto una mejor producción con menores costos gracias a la utilización eficiente del material y del equipo.

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Mayor calidad en los productos fabricados a costos muy reducidos.

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Mayor seguridad, ya que la acción de corrección y activación de alarmas es casi inmediata.

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Proporciona una gran cantidad de información a la dirección de control, en forma simultánea y en tiempo real.

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Menor susceptibilidad al deterioro, lo que implica uso rudo.

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Flexibilidad al programar.

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Supresión de ruido.

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Los sistemas de control digital permiten crear registros y almacenar información.

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Menor consumo de energía.

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Cambios fáciles en la estrategia de control.

Control Digital de Velocidad del Motor de CC con Control PID El primer paso en el diseño de un sistema de control discreto es convertir la función de transferencia continua a una función de transferencia discreta.

Controlador PID Recordemos que la función de transferencia de tiempo continuo para un controlador PID es:

Existen varias maneras para el mapeo del plano s al plano z . La más precisa es . No podemos obtener la función de transferencia del filtro PID de este modo porque la función de transferencia de tiempo discreto tendría más ceros que polos, lo cual no es realizable. En su lugar usaremos la transformación bilineal, definida como sigue:

El método "tustin" usará la aproximación bilineal para la conversión a tiempo discreto de la derivada. De acuerdo con la página Método de Diseño del PID para el Motor de CC , Kp = 100, Ki = 200 y Kd = 10 satisfacen el requerimiento de diseño. Se usará todas las ganancias en este ejemplo. Ahora agregue los siguientes comandos Matlab a su archivo-m anterior y ejecútelo nuevamente en la ventana del Matlab. la respuesta del sistema a lazo cerrado es inestable. Por lo tanto debe haber algo mal en el sistema compensado. De este gráfico del lugar de raíces, vemos que el denominador del controlador PID tiene un polo en -1 en el plano z . Sabemos que si un polo de un sistema está fuera del círculo unitario, el sistema será inestable. Este sistema compensado siempre será instable para cualquier ganancia positiva porque habrá un número par de polos y ceros a la derecha del polo en -1. Por lo tanto ese polo siempre se moverá a la izquierda y afuera del círculo unitario. El polo en 1 viene del compensador, y podemos cambiar su ubicación cambiando el diseño del compensador. Lo elegimos para cancelar el cero en -0.62. Esto hará el sistema estable para al menos algunas ganancias. El nuevo dencz tendrá un polo en -0.625 en lugar de -1, que casi cancela al cero del sistema no compensado. Entonces Matlab devolverá la ganancia apropiada y los polos compensados correspondientes, y se ploteará la respuesta a lazo cerrado compensada.

La figura muestra que el tiempo de establecimiento es menor que 2 segundos y el sobrepico porcentual es alrededor del 3%. Además, el error de estado estacionario es cero. Y también, la ganancia, K, del lugar de raíces es 0.2425 lo cual es razonable. Por lo tanto esta respuesta satisface todos los requerimientos de diseño.

El funcionamiento del lazo de control anterior es el siguiente: el operador genera una señal de consigna o referencia que será utilizada por el regulador para que la salida del sistema coincida con dicha señal. El regulador a partir de dicha consigna, de la salida del sistema y con el algoritmo de control adecuado, genera una acción de control que pasa al accionador que se encargará de adecuar dicha señal a las características de la entrada del proceso. Un sensor lee la salida del sistema y la traslada al controlador.

Referencias: http://www.utvm.edu.mx/OrganoInformativo/orgJul07/instrumentacion.htm http://www.ib.cnea.gov.ar/~instyctl/Tutorial_Matlab_esp/digital-1.html http://www.ib.cnea.gov.ar/~instyctl/Tutorial_Matlab_esp/digital.html http://isa.umh.es/asignaturas/asc/practicas/IdentificacionServoComputador.pdf