Introducción a los sistemas de control

UNIDAD 1

INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE CONTROL

INTRODUCCIÓN

La ingeniería en sistemas de control está interesada en el conocimiento y control de los distintos sistemas que utiliza el hombre en beneficio de la sociedad, a fin de proporcionar un producto, bien o servicio, económico y útil.-

En los últimos años, los sistemas de control automático han asumido un papel importanteen la tecnología moderna y el desarrollo de la humanidad. Prácticamente todos las actividades y aspectos de nuestro diario vivir están afectadas por algún tipo de sistema de control. En el ambiente doméstico, en el automóvil, en la oficina, la industria, en el transporte, las telecomunicaciones, medicina, servicios en general, viajes espaciales, generación de energía, extracción de recursosnaturales y muchos otros están utilizando diversos sistemas de control.-

Los sistemas de control se utilizan para hacer la vida más cómoda, para evitar tareas rutinarias y riesgos. En la industria se emplean para mejorar tanto la calidad como la cantidad de los productos manufacturados. Para lograr productos a menores costos, utilizando menos recursos, con el menor consumo de energía y con la menorcontaminación del ambiente. Se trata de desarrollar sistemas eficaces, tomando a la eficiencia como premisa fundamental.-

OBJETIVOS DEL CONTROL AUTOMATICO

El objetivo de un sistema de control es gobernar la respuesta del sistema controlado sin que deba intervenir directamente un operario sobre los elementos de salida. El operario manipula solamente las magnitudes de salida deseadas de esesistema, llamadas las consignas, y el sistema de control se encarga de gobernarlas por medio de los accionamientos o actuadores correspondientes.-

Los objetivos de un sistema de control automático son:
• El funcionamiento óptimo de sistemas dinámicos.
• Mejorar la calidad de los productos y procesos.
• Abaratar los costos en los productos y servicios.
• Mejorar los niveles deproducción.
• Evitar las tareas rutinarias y peligrosas.

DEFINICIONES BÁSICAS Y REPRESENTACION DE UN SISTEMA

• Sistema: es una combinación de componentes que actúan en conjunto para realizar una función específica o para lograr un cierto objetivo.-
• Variable de entrada: es una variable del sistema tal que una modificación de su magnitud o condición puede alterar el estado delsistema.-
• Variable de salida: es una variable del sistema cuya magnitud o condición se mide.-
• Perturbación: es una señal que tiende a afectar el valor de la salida de un sistema. Si la perturbación se genera dentro del sistema se la denomina interna, mientras que una perturbación externa se genera fuera del sistema y constituye otra entrada.-

• Sistema de control: es una interconexión decomponentes o elementos que proporcionará una respuesta deseada del sistema. -

Las entradas del sistema también son llamadas señales actuantes, y las salidas son conocidas como variables controladas.-

La relación entrada-salida representa la relación causa-efecto. Esto significa que cuando se aplica una señal de entrada (causa) a un componente del sistema, éste responde de una forma particular osalida (efecto). En el caso de que se aplique un determinado control al sistema, el objetivo de control hará las veces de variable de entrada y controlará la variable de salida, mediante los elementos del sistema de control.-
SISTEMA DE CONTROL DE LAZO ABIERTO

Son aquellos sistemas de control en los que la variable de salida (variable controlada) no tiene efecto sobre la acción de control(variable de control).-

Como se ve, el sistema de control ilustrado en la siguiente figura, no es muy sofisticado. Debido a la simplicidad y economía, los sistemas de lazo abierto (open loop control systems) se utilizan en numerosas situaciones.-

[pic]

En el diagrama en bloques de un sistema básico de control de lazo abierto, el controlador adapta una pequeña señal de entrada (Referencia) a...