Sistemas de control

SISTEMAS DE CONTROL:

Introducción:
¿Qué es un sistema y en particular un sistema de control? Se puede pensar en un sistema como una caja negra que tiene una entrada y una salida. Se considera una caja negra debido a que en realidad no es importante que tenga dentro, sino la relación entre la salida y la entrada. Este sistema es de control si la salida se controla de modo que pueda adoptar unvalor o cambio en particular de alguna manera definida. Así, para controlar la temperatura en un recinto a un valor especifico, se diseña un sistema de control de calefacción central, mientras que una máquina herramienta se puede controlar para seguir una trayectoria dada.

Sistemas:
El termino sistema se emplea para describir un conjunto de componentes que interactúan, alrededor de loscuales se dibuja una frontera imaginaria de modo que solo es de interés la interacción entre la entrada o entradas y la salida o salidas. Así el aspecto importante en un sistema es la relación entre las entradas y las salidas. Un sistema puede ser una estación de generación de energía completa o quizá solo un motor eléctrico.

En la siguiente figura se muestra como es posible representar un sistemamediante una caja con las entradas y las salidas al sistema indicadas por líneas con flechas, en las que la dirección de la flecha hace referencia ya sea a una entrada o a una salida.
Salida, Electricidad

Entrada, Combustible
Estación de Generación de Energía

Salida: Temperatura
Un sistema de control es aquel en el que la salida del sistema se controla para tener un valor específico ocambiarlo, según lo determina la entrada al sistema.de este modo, un sistema de control de temperatura, por ejemplo, un sistema de calefacción central en una casa, puede tener en su entrada un termostato o panel de control en el que se fija la temperatura requerida y su salida es la temperatura real producida. Esta temperatura se ajusta mediante el sistema de control, de modo que se obtenga el valorfijado por la entrada del sistema.

Sistema de calefacción central

Entrada: Temperatura requerida

Modelos:
Un modelo de un barco es una versión a escala de un barco de tamaño real; asimismo, el modelo de u aeroplano es una versión a escala de un aeroplano de tamaño real. Un modelo es solo un medio para transferir alguna relación de su versión real a otra versión. Para llevar a cabo latransferencia solo se consideran las relaciones de interés.

Al dibujar una caja con líneas y flechas para las entradas y salidas se dibuja un modelo para el sistema. Las relaciones que se transfieren del sistema real al dibujo son las relaciones entrada-salida. De ningún modo se sugiere que el dibujo formado por una caja con líneas con flechas se vea como el sistema en la realidad.

Sistemasde control en lazo abierto y cerrado
Existen dos formas básicas de sistemas de control, una es la denominada en lazo abierto y la otra en lazo cerrado. Con un sistema en lazo abierto la entrada se elige con base en la experiencia que se tiene con dichos sistemas para producir el valor de salida requerido. Esta salida, no se ve modificada por el cambio en las condiciones de operaciones externas.Salida, Temperatura
Por ejemplo, un calefactor eléctrico puede tener un selector que permite elegir una disipación en el elemento calefactor de 1kW o 2kW. De este modo la entrada al sistema está determinada por la posición del selector ya sea en 1kW o 2kW. La temperatura producida en la habitación acondicionada por el calefactor está determinada únicamente por el hecho de que se haya elegido ladisipación de 1kW en el selector y no 2kW.si se presentan cambios en las condiciones de operación, quizá alguien abre una ventana, la temperatura cambiara debido a que no hay modo de que el calor de salida se ajuste para compensar dicha condición.

Calefactor eléctrico

Entrada; Señal de temperatura requerida

Este es un ejemplo de un sistema de control en lazo abierto en el que no existe...