Sistemas De Control

SISTEMAS DE CONTROL Y
CARACTERIZACIÓN DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

Capítulo 2

A continuación se expone en forma breve qué es control, cuáles son sus componentes y los distintos esquemas utilizados comúnmente. También se explica, en forma teórica, los métodos de control utilizados en el proyecto. De igual manera, se mencionan los métodos estadísticos relacionados con la calibración de uninstrumento de medición. 2.1. Estudio del Arte de los Sitemas de Control

SISTEMAS DE CONTROL

CAPÍTULO 2

Un sistema automático de control es un conjunto de componentes físicos conectados o relacionados entre sí, de manera que regulen o dirijan su actuación por sí mismos, es decir, sin intervención de agentes exteriores (incluido el factor humano), corrigiendo además los posibles errores quese presenten en su funcionamiento. Un sistema de control consiste básicamente de tres elementos: un sensor, un controlador y un actuador. El sensor mide alguna variable y transmite un valor al controlador. El controlador utiliza ese valor para generar una señal de salida, la cual es transmitida al actuador y finalmente se consigue modificar la variable para alcanzar un valor deseado.

En generalse sustituye la presencia del ser humano por un mecanismo, circuito electrónico o por un procesador. El sistema de control será, en este caso automático.

De una manera muy general, los sistemas de control se pueden clasificar en sistemas que tienen retroalimentación y aquellos que no la tienen. En un sistema de control con retroalimentación, la variable controlada, también llamada salida orespuesta, es comparada con la variable de referencia, igualmente llamada entrada, mando u orden, y cualquier diferencia que exista entre ambas, el error, es usada para reducir esta última. En otras palabras, un sistema de control realimentado compara lo que estamos obteniendo con lo que necesitamos y usa cualquier diferencia a fin de poner en correspondencia la entrada con la salida. Por lo que, laprincipal característica de un sistema de control retroalimentado es que establece una comparación. Los sistemas de control retroalimentados pueden dividirse en dos amplias categorías: sistemas reguladores y sistemas seguidores. Un sistema regulador tiene la principal función de mantener constante la variable controlada, a pesar de las perturbaciones inconvenientes que pudieran actuar sobre elsistema. Un sistema seguidor tiene la función de mantener la variable controlada en correspondencia muy próxima con una variable de referencia, la cual es cambiada frecuentemente. La estabilidad, exactitud y rapidez de respuesta son características que debe tener todo sistema de control. Un sistema es estable cuando la respuesta a una señal, ya sea un cambio del punto de referencia o unaperturbación, mantiene un valor útil durante un periodo razonable. Un sistema de control inestable producirá, por ejemplo, oscilaciones persistentes o de gran

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amplitud en la señal, o bien, puede hacer que la señal tome valores muy grandes; lo cual representa comportamientos poco deseables.

CAPÍTULO 2

Un sistema de control debe ser exacto dentro de ciertos límites especificados.Esto significa que el sistema debe ser capaz de reducir cualquier error a un valor aceptable. Es necesario mencionar que no hay sistema de control alguno que pueda mantener un error cero en todo momento, ya que siempre es necesario que exista un error para que el sistema inicie la acción correctora. Aun cuando haya sistemas que matemáticamente puedan reducir a cero el error en el sistema, bajocondiciones ideales, esto no sucede en la realidad a causa de las pequeñas imperfecciones inherentes a los componentes que forman el sistema. Sin embargo, afortunadamente, muchas aplicaciones de control no requieren una exactitud extrema y dependerá particularmente de la aplicación en cuestión. Un sistema de control debe completar su respuesta a cierta señal de entrada en un tiempo aceptable....