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Regulación automática
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La regulación automática es una rama de la ingeniería que se ocupa del control de un proceso en un estado determinado; por ejemplo, mantener la temperatura de una calefacción, el rumbo de un avión o la velocidad de un automóvil en un valor establecido.
La regulación automática, también llamada Teoría de control, estudia elcomportamiento de los sistemas dinámicos, tratándolos como cajas o bloques con una entrada y una salida. En general, la entrada al sistema es una señal analógica o digital que se capta en algún punto del sistema. Los bloques intermedios representan las diversas acciones perturbadoras que afectan a la señal, como rozamientos en los actuadores, así como el efecto de los elementos de control interpuestos,los reguladores. Estos efectos se suelen representar mediante las funciones matemáticas que los describen, llamadas funciones de transferencia. La salida del sistema se llama referencia y corresponde al valor de la señal tras actuar sobre ella las anteriores funciones de transferencia. Cuando una o más de las variables de salida de un sistema tienen que seguir el valor de una referencia que cambiacon el tiempo, se necesita interponer un controlador que manipule los valores de las señales de entrada al sistema hasta obtener el valor deseado de salida.
Índice
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1 Historia
2 Teoría clásica: control en lazo cerrado
3 Estabilidad
4 Controlabilidad y observabilidad
5 Estrategias de control más frecuentes
5.1 Reguladores PID
5.2 Asignación del lugar de los polos
5.3 Controlóptimo
6 Véase también==
[editar]Historia
Aunque existen diversos tipos de sistemas de control desde la Antigüedad, la formalización del dominio de la Regulación comenzó con un análisis de la dinámica del regulador centrífugo, dirigida por el físico James Clerk Maxwell en 1868 bajo el título On Governors, Sobre los Reguladores. Aquí describió y analizó el fenómeno de la "caza", en el que retrasosen el sistema pueden provocar una compensación excesiva y un comportamiento inestable. Se generó un fuerte interés sobre el tema, durante el cual el compañero de clase de Maxwell, Edward John Routh, generalizó los resultados de Maxwell para los sistemas lineales en general. Este resultado se conoce con el nombre de Teorema de Routh-Hurwitz.
Una aplicación notable de la Teoría de Control seencontró en el área del vuelo tripulado. Los hermanos Wright sus primeros vuelos con éxito el 17 de diciembre de 1903 y se distinguían por su habilidad para controlar sus vuelos durante períodos sustanciales, más que por su habilidad para aprovechar el empuje de un perfil alar, que ya era conocido.
Durante la Segunda Guerra Mundial, la Teoría de Control fue parte importante de los sistemas de controlde disparo, sistemas de guiado y electrónicos. La carrera espacial también dependía del control preciso de las naves. Por otra parte, la Teoría de Control también ha visto un uso creciente en campos como la economía y la sociología.
[editar]Teoría clásica: control en lazo cerrado
Para evitar los problemas del control en lazo abierto, la teoría de control introduce la realimentación.Un regulador de lazo cerrado utiliza la realimentación para controlar los estados y las salidas de un sistema dinámico. El nombre de "lazo cerrado" hace referencia al camino que sigue la información en el sistema: las entradas al proceso (p. ej, la tensión que se aplica a un motor eléctrico) afecta a las salidas del proceso (p. ej., la velocidad o el par que ofrece el motor). Estas salidas se midencon sensores (captadores en el lenguaje de control) y se procesan, una vez comparadas con la referencia o consigna, mediante un controlador o regulador; el resultado, una señal de control, se añade a la entrada al proceso, cerrando el lazo. El control de lazo cerrado siempre debe estar formado por: - Un proceso - Medida y transmisión de la variable - Controlador - Elemento final de control
El control con...