¿El apéndice de este artículo contiene un error (se describe el control integral del sistema de calefacción)?

0

Estoy confundido por la introducción a la teoría del control que se encuentra al final del siguiente artículo, que se refiere a un caso de control integral en un sistema biológico. Como se trata del control integral, pensé que los ingenieros eléctricos podrían responder mejor. Pido disculpas si el artículo está detrás de un muro de pago, pero evidentemente es un documento muy popular, por lo que es posible que pueda buscar un pdf en google.

Yi et al. (2000). Robusta adaptación perfecta en la quimiotaxis bacteriana a través del control de retroalimentación integral. enlace

Dentro de la cartilla, los autores usan como ejemplo el control integral de un sistema de calefacción donde la configuración de energía en un horno es proporcional a la diferencia entre el punto de ajuste del termostato y la temperatura ambiente. La afirmación es que esto no es un control proporcional porque la temperatura en la habitación es la integral del calor liberado y el sistema responde al error de temperatura. Pensé que un sistema de control integral tendría que hacer un seguimiento de las desviaciones de temperatura anteriores del punto de ajuste. ¿Es su argumento exacto, y si es así, alguien podría explicarlo?

Para ser un poco más específico, una de las razones por las que tengo problemas para comprender su argumento es que, supongo, si se dejara abierta una ventana (de modo que el calor se perdiera constantemente de la habitación), entonces el sistema de calefacción nunca se adaptaría, pero opere con caída como un sistema de calefacción proporcional ... ¿verdad?

¡Gracias por tu ayuda!

    
pregunta mewahl

3 respuestas

1

Sin mirar el papel, y respondiendo solo a su pregunta, el sistema de calefacción descrito se denomina control proporcional en la industria (asumiendo que el punto de ajuste es la temperatura, la variable medida es la temperatura y la salida es la potencia, como es típico) . De hecho, en muchos sistemas de calefacción, la ganancia puede ser lo suficientemente alta como para que la caída debida a los cambios en la demanda sea insignificante (y el sistema puede ser correcto ya sea cambiando el punto de ajuste o aplicando un factor de corrección llamado "restablecimiento manual", lo que anula el error. determinado punto de referencia con demanda nominal.

Por lo tanto, tiene razón en que si hubiera un gran cambio en la demanda desde el nominal, habría un error persistente con el control proporcional, pero no tiene necesariamente importancia práctica.

La capacidad térmica del objeto que se está calentando introduce un polo en la respuesta, pero la pérdida de calor aumenta con la diferencia de temperatura (al menos proporcionalmente, pero a menudo mucho más rápida con convección o pérdidas de radiación), por lo que el resultado no es una parte integral respuesta de control.

Si tuviera un bloque de material que estuviera lo suficientemente aislado del entorno (casi sin pérdidas por conducción, convección o radiación), podría considerarlo como un controlador integral, pero eso no representa una aproximación aproximada a la realidad en Cualquiera de los miles de sistemas con los que he trabajado.

    
respondido por el Spehro Pefhany
1

Primero que nada, es una analogía muy pobre porque casi cualquier sistema de calefacción en el mundo usa un bang-bang, control de encendido y apagado, operando el calentador ya sea a "máxima velocidad" o no lo hace en absoluto, ya que este es el La forma más eficiente de hacerlo.

Pero incluso si la salida de calor fuera proporcional al error de temperatura, la temperatura solo se calificaría como "integral" si la cosa que se estaba calentando estuviera perfectamente aislada, sin pérdida de calor en absoluto. En ese caso, el calor total en el sistema, y por lo tanto la temperatura, sería la integral de la entrada de calor. Pero como eso es imposible en la vida real, la temperatura termina siendo un equilibrio entre la potencia térmica y la potencia térmica. En otras palabras, la temperatura aumenta hasta que la potencia de salida (que generalmente es proporcional a la temperatura) simplemente equilibra la potencia de entrada.

Como tal, el sistema requeriría un error constante para ejecutarse, lo que significa que estoy de acuerdo con usted: es efectivamente un sistema solo proporcional. Un verdadero sistema integral sería capaz de llevar un error constante a cero.

    
respondido por el Dave Tweed
1

Verifique si están tratando de controlar el calor en la habitación o la temperatura.

Si desea controlar la cantidad de calor en la habitación y la temperatura es la medida que está tomando, entonces es un sistema de control integral. La integración se realiza físicamente por la naturaleza de la relación de temperatura vs. calor.

Sin embargo, si está tratando de controlar la temperatura en una habitación, entonces es un simple sistema de control proporcional.

Por lo general, los termostatos están tratando de controlar el calor, por lo que el argumento no sería válido en el caso típico, pero como no he visto el periódico, no estoy seguro de qué dicen exactamente que están tratando de controlar.

En cualquier caso, es un mal ejemplo para un manual.

    
respondido por el caveman

Lea otras preguntas en las etiquetas