Sistemas de control

1. Introducción a los sistemas de control

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1. Introducción a los sistemas de control

Desde el punto de vista de la teoría de control, un sistema o proceso está formado por un conjunto de
elementos relacionados entre sí que ofrecen señales de salida en función de señales o datos de entrada.
Es importante resaltar el hecho de que no es necesario conocer el funcionamiento interno, ocómo
actúan entre sí los diversos elementos, para caracterizar el sistema. Para ello, sólo se precisa conocer
la relación que existe entre la entrada y la salida del proceso que realiza el mismo (principio de caja
negra). El aspecto más importante de un sistema es el conocimiento de su dinámica, es decir, cómo se
comporta la señal de salida frente a una variación de la señal de entrada. Unconocimiento preciso de
la relación entrada/salida permite predecir la respuesta del sistema y seleccionar la acción de control
adecuada para mejorarla. De esta manera, el diseñador, conociendo cuál es la dinámica deseada,
ajustará la acción de control para conseguir el objetivo final.
En vista de todo lo expuesto, se puede definir un sistema de control como el conjunto de elementos
queinteractúan para conseguir que la salida de un proceso se comporte tal y como se desea, mediante
una acción de control.

Objetivos

SISTEMA DE
CONTROL

Entradas o referencias

Resultados

Salidas o variables controladas

Planta (sistema o proceso que controlar)
Controlador
Actuadores
Transductores
Detector de Error

Fig. 1.1 Diagrama de un sistema de control

© los autores, 1998; ©Edicions UPC, 1998. Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de los titulares del "copyright", bajo las sanciones establecidas en las
leyes, la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, y la distribución de ejemplares
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Teoría de control. Diseño electrónico

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1.1 Tipos de señales y sistemas
Consideraremos como señales las variaciones a lo largo del tiempo de las entradas o salidas de un
sistema. Obviamente, estas señales pueden ser de distinta naturaleza, y por tanto sus unidades físicas
pueden serdiversas. Según cómo sea la variación de estas señales, podemos clasificarlas dentro de dos
grandes grupos: señales analógicas y señales discretas.
- Señales analógicas: Son aquellas cuya variación, tanto en amplitud como a lo largo del tiempo, es
continua. Es decir, pueden tomar cualquier valor real, en cualquier instante de tiempo.
A m p litu d

Fig. 1.2 Señal analógica

- Señalesdiscretas: Este tipo de señales no tiene una variación continua como las anteriores, sino que
su evolución se rige por un determinado conjunto finito de valores posibles. Según dónde tome este
conjunto de valores, podremos distinguir entre señales discretas en amplitud o discretas en tiempo.
- Señales discretas en tiempo: Sólo tienen valor en instantes de tiempo predeterminados. Y
aunque suamplitud puede ser cualquier valor dentro del rango de los reales, el valor de la señal
entre dos instantes de tiempo consecutivos no está definido.

Fig. 1.3 Señal discreta en tiempo

- Señales discretas en amplitud: En este caso, la señal toma valor en cualquier instante de tiempo,
pero estos valores de amplitud pueden encontrarse entre los definidos en el conjunto
predeterminado.

Fig. 1.4Señal discreta en amplitud

© Los autores, 1998; © Edicions UPC, 1998.

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- Señales discretas en amplitud y tiempo: Son una mezcla de los dos tipos anteriores, es decir, la
señal sólo podrá tomar valores predeterminados en instantes de tiempo predeterminados.

Fig. 1.5 Señal discreta en amplitud y tiempo

1.2 Sistemas combinacionales y...