El Regulador de Velocidad de Watt
Funcionamiento
El regulador Watt consta de masas giratorias que, debido a la fuerza centrífuga, tienden a alejarse del eje de rotación. Un sistema de palanca abre o cierra la válvula de combustible. Al aumentar la velocidad, las masas se mueven hacia afuera y hacia arriba contra la gravedad, regulando el caudal de combustible y, por tanto, la velocidad.
Diagrama de Bloques
**Sistema:** Conjunto de elementos conectados que forman un todo.
**Perturbación:** Señal que afecta negativamente a la salida del sistema.
**Variable controlada:** Cantidad o condición medida o controlada.
**Variable manipulada:** Cantidad o condición modificada por el controlador para afectar a la variable controlada.
**Planta:** Parte de un equipo que ejecuta una operación específica.
Análisis de Polos
Posición de los Polos y Comportamiento del Sistema
La posición de los polos en el plano complejo caracteriza el sistema:
- Polos en el eje real negativo: Sistema sobreamortiguado o críticamente amortiguado.
- Polos en el semiplano negativo: Sistema estable.
- Polos alejados del origen: Dinámica rápida.
- Polos cercanos al eje imaginario: Dominan la respuesta.
- Polos conjugados alejados del eje real: Sistema subamortiguado.
Polos Dominantes
Los polos más cercanos al semiplano positivo son los dominantes. Su influencia es mayor que la de los polos insignificantes. La clasificación depende del tipo de polo dominante:
- Complejo conjugado: Distancia de 5 a 10 veces la constante de amortiguamiento entre el polo dominante y los demás.
- Primer orden: Constante de polo dominante al menos 5 a 10 veces mayor que la de los polos insignificantes.
Banda Proporcional
Porcentaje de variación de la variable controlada necesaria para una carrera completa del elemento final de control. En un regulador proporcional:
Banda proporcional (BP) = 20% → Ganancia (Kc) = 5
Constante de Tiempo Integral
Controla la acción integral del sistema. Un tiempo integral grande produce una pendiente de rampa pequeña, mientras que un tiempo integral pequeño produce una pendiente grande. También se conoce como tiempo de duplicación, ya que es el tiempo que tarda la acción integral en regular a la acción proporcional ante un error de tipo escalón.