Sistemas automaticos

Integración de Sistemas Automáticos (ISA) Unidad Temática I Sistemas de Control por Computadora

Objetivo
 El alumno describirá los elementos de la

arquitectura de los diferentes sistemas de control por computadora, para determinar el sistema de una aplicación especifica.

Definiciones
 Sistema:

Conjunto de cosas que relacionadas entre sí ordenadamente contribuyen a un determinadoobjetivo.
 Control:

Regulación, manual o automática, sobre un sistema.
(Fuente: Diccionario de la Lengua Española, Real Academia Española)

«Desde el punto de vista de la teoría de control, un sistema está formado por un conjunto de elementos relacionados entre sí que ofrecen señales de salida en función de señales de entrada»

¿Sistema de Control?
 En vista de lo anteriormenteexpuesto,

«se puede definir un sistema de control como el conjunto de elementos que interactúan para conseguir que la salida de un proceso se comporte tal y como se desea, mediante una acción de control»

Diagrama general de un sistema de control

Sistema de Control
 El aspecto más importante de un sistema es el

conocimiento de su dinámica, es decir, cómo se comporta la señal de salidafrente a una variación de la señal de entrada.
 Un conocimiento preciso de la relación entrada/salida

permite predecir la respuesta del sistema y seleccionar la acción de control adecuada para mejorarla.

Elementos de un sistema de control
 Variable de entrada (Señal de entrada):

Es el estímulo, la excitación o el mandato aplicado a un sistema.
 Variable controlada (Señal de Salida):Es la condición o cantidad que se mide y controla.
 Variable manipulada (Señal de control):

Es la variable que se modifica con el fin de afectar la variable controlada.
 Planta:

En sistemas de control, por planta se entiende el sistema que se quiere controlar; puede ser desde un conjunto de piezas de una maquinaria hasta el sistema completo.
 Perturbaciones:

Una perturbación esalgún suceso que afecta adversamente el desarrollo de algún proceso.

Ejemplos de sistemas de control

Diseño de sistemas de control
 Requisito primordial: CONOCER LA PLANTA.
 Saber qué es, qué hace, cuales son sus variables

principales, sus especificaciones, limitaciones, su capacidad y las condiciones para un manejo seguro y confiable. « Conocer su dinámica lo mejor posible»Clasificación de los sistemas de control
 Sistemas de control de lazo abierto

 Sistemas de control de lazo cerrado
 Sistemas de control por computadora (digital)
 Control digital directo  Control Supervisorio  Control distribuido

Estrategias de control

Sistema de control de lazo abierto
 Los sistemas de control de lazo abierto son aquellos

en los cuales la estrategia de controlno toma en cuenta la salida controlada del sistema. «No existe retroalimentación de la salida hacia el controlador»
Sistemas controlados por tiempo

Características
 Control de Lazo Abierto
 Sencillos y de fácil concepto.  Tendencia

a ser afectado por las perturbaciones.  Nada asegura su estabilidad ante una perturbación.  La precisión depende de la previa calibración del sistema.Sistema de control de lazo cerrado
 Es

un sistema que mantiene una relación prescrita entre la salida y la entrada de referencia, comparándolas y usando la diferencia como medio de control. «Existe retroalimentación de la señal de salida hacia el controlador»

Retroalimentación de la salida

Sistema de Control de Lazo Cerrado

Diagrama de un Sistema de Control De Lazo Cerrado

La forma más tradicional de presentar un Sistema de Control Automático (control de lazo cerrado) es la mostradada en el diagrama de la Figura anterior donde el Detector de Error es el dispositivo que compara la Variable Retroalimentada b(t) con la Referencia r(t) para obtener el Error e(t), el Compensador es un dispositivo o conjunto de dispositivos que manipulan el error e(t) de tal manera que...