Unidad I

Unidad I
Introducción a la teoría del
Control

Reseña del desarrollo de los sistemas
de control
Se toma como origen de la ingeniería de
control a la Revolución Industrial.
•

• Ejemplo: Acueductos. (transportar agua
en lugar de acarrearlas), los molinos de
viento (usar la fuerza del viento para
encauzar el agua o para obtener fuerza
motriz).

• Los chinos : diseñaron dispositivos que

colocabanen los carros y debido a que
siempre señalaban hacia el sur, el viajero
sabia en que dirección viajaba, sin
necesidad de saber cual era la estrella
polar o de tener conocimientos de
astronomía.

• En el año en el

que
James
Watt
inventó la máquina
de
vapor
y
su
dispositivo
de
control (1969), se
considera en forma
general
como
la
fecha de origen de
la ingeniería
de
control y también
como el puntode
arranque
de
la

Los rusos reclaman que antes de esa
fecha, en 1765, Pulzonov
inventó el
primer regulador por flotación, que
detecta el nivel del agua y con ese
parámetro controla una válvula que
regula la entrada de agua a un

En 1880 Whitney desarrollo el concepto
de
partes
intercambiadas
en
manufactura,
este
se
considera
comúnmente como el principio de la
producción en masa.

Casi unsiglo después de que Watt
inventará su máquina de vapor, en 1868,
J.C
Maxwell
formuló
un
modelo
matemático para su control.

En 1913, Henry Ford mecanizó el
ensamblaje de automóviles, teniendo
trenes de producción establecidos, con
lo que redujo el tiempo de producción de
un automóvil, su costo y la cantidad de
personal necesario para producirlo.

En 1927, H. W Bode analizó los primerosamplificadores retroalimentados.

En 1932, H. Nyquist desarrollo un método para
el análisis de la estabilidad de los sistemas.
Con el desarrollo de las computadoras, tanto la
teoría del control como el control de eventos
era un paso obvio a seguir.
El avance en la electrónica dio paso a que los
reguladores fueran electrónicos o basados en
computadoras.

En 1994, la Mecatrónica se volvió de uso
común en losautomóviles.
Actualmente
conceptos
como:
control
estocásticos, control inteligente (difuso y
neuronal), control por modos deslizantes y
control adaptivo son ampliamente usados en el
campo de la ingeniería de control.

¿ Qué es la Ingeniería de
Control?
Se considera a la Ingeniería de Control como
la rama de la ingeniería que tiene como
propósito desarrollar métodos generales
para la regulación desistemas de acuerdo
con intenciones dadas.

¿Qué es un proceso?
Es un sistema técnico o de cualquier
otra área que tenga cambios de estado
de acuerdo con las condiciones dadas.

Las preguntas a
responder son:
¿Cuáles son las entradas y salidas del sistema?
¿Cuál es el objeto a regular?
¿Qué señales de medición tengo?
¿Qué tipo de regulador es el adecuado?

Ejemplo: UN TANQUE DE
AGUA.

Si elobjetivo es utilizarlo como depósito

de agua para un sistema de riego.
Lo mas probable es
que la entrada no
necesite ser regulada
para mantener un
nivel, pues el agua se
acumulará durante la
temporada de lluvias
para
ser
usada
durante el tiempo de
siembra.

La Variable a Regular es : Salida del Agua.
Objeto a Regular: El tanque.
Se REGULA por medio de un fl otador a simple vista.
Mecanismo deAutomatización: es una válvula
Regulador: una persona que abra la válvula.

 Si el tanque es usado en Casa, como parte

del sistema de almacenamiento de agua.
Tendrá un flotador que
abrirá la válvula de
entrada para llenar el
tanque y el mismo
flotador
cerrará
la
válvula
cuando
el
tanque esté lleno.
El objeto es el
mismo.
•
El mecanismo igual
•
Se regula la entrada
de agua y la salida se
dejalibre.
•

EJERCICIO:
Un calentador eléctrico se utiliza para calentar
una casa pequeña. dibuje un diagrama de
bloques que muestre como debe de ser
construido el sistema en los dos casos
siguientes:
a) Como sistema de lazo abierto; es decir, no
contará con ningún mecanismo de control
automático.
b) Como sistema de control de lazo cerrado;
donde la temperatura deseada se podrá ajustar
a través de un...