Sistemas De Control I

SISTEMAS DE CONTROL DE PRIMER Y SEGUNDO ORDEN
Un proceso o sistema de control es un conjunto de elementos interrelacionados capaces de realizar una operación dada o de satisfacer una función deseada.

Los sistemas de control se pueden representar en forma de diagramas de bloques, en los que se ofrece una expresión visual y simplificada de las relaciones entre la entrada y la salida de unsistema físico.
A cada componente del sistema de control se le denomina elemento, y se representa por medio de un rectángulo.
El diagrama de bloques más sencillo es el bloque simple, que consta de una sola entrada y de una sola salida.

La interacción entre los bloques se representa por medio de flechas que indican el sentido de flujo de la información.
En estos diagramas es posible realizaroperaciones de adición y de sustracción, que se representan por un pequeño círculo en el que la salida es la suma algebraica de las entradas con sus signos. También se pueden representar las operaciones matemáticas de multiplicación y división como se muestra en la siguiente figura:

TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL
Los sistemas de regulación se pueden clasificar en:
Sistemas de bucle o lazoabierto: son aquellos en los que la acción de control es independiente de la salida.
Sistemas de bucle o lazo cerrado: son aquellos en los que la acción de control depende en cierto modo, de la salida.

Sistemas de control en lazo abierto
Un sistema de control en lazo o bucle abierto es aquél en el que la señal de salida no influye sobre la señal de entrada. La exactitud de estos sistemasdepende de su calibración, de manera que al calibrar se establece una relación entre la entrada y la salida con el fin de obtener del sistema la exactitud deseada.
El diagrama de bloque de un sistema en lazo abierto es:

El sistema se controla bien directamente, o bien mediante un transductor y un actuador. El esquema típico del sistema será, en este caso:

El transductor modifica o adapta lanaturaleza de la señal de entrada al sistema de control.
En el caso del sistema de control de la temperatura de una habitación, para que sea un sistema abierto es necesario que no exista termostato, de manera que siga funcionando permanentemente. La entrada del sistema sería la temperatura ideal de la habitación; la planta o proceso sería la habitación y la salida sería la temperatura real de lahabitación. El transductor podría ser un dial en el que definamos el tiempo de funcionamiento y el actuador el propio foco de calefacción (caldera o radiador).
El actuador o accionador modifica la entrada del sistema entregada por el transductor (normalmente amplifica la señal).
Una lavadora automática sería un claro ejemplo de sistema de control en lazo abierto. La blancura de la ropa (señalde salida) no influye en la entrada. La variable tiempo presenta una importancia fundamental: si está bien calibrada, cada proceso durará el tiempo necesario para obtener la mejor blancura.
Otro ejemplo de sistema en lazo abierto sería el alumbrado público controlado por interruptor horario. El encendido o apagado no depende de la luz presente, sino de los tiempos fijados en el interruptorhorario.

Como se ve los sistemas de lazo abierto dependen de la variable tiempo y la salida no depende de la entrada.
El principal inconveniente que presentan los sistemas de lazo abierto es que son extremadamente sensibles a las perturbaciones.
Por ejemplo si en una habitación se ha conseguido una temperatura idónea y se abre una puerta o ventana (perturbación) entraría aire frío, demanera que el tiempo necesario para obtener dicha temperatura sería diferente.

Sistemas de control en lazo cerrado
Si en un sistema en lazo abierto existen perturbaciones, no se obtiene siempre la variable de salida deseada. Conviene, por tanto, utilizar un sistema en el que haya una relación entre la salida y la entrada.
Un sistema de control de lazo cerrado es aquél en el que la acción de...