Articulo sobre sistemas de contro

SISTEMAS DE CONTROL
Jesús Rafael Osorio Álvarez
suso_01@hotmail.com
Unidades tecnológicas del Santander
Facultad de Ciencias Naturales
Dpto. de Ingeniería Electrónica
Instrumentación Electrónica
Bucaramanga, Colombia

Resumen
Los controladores industriales se clasifican, de acuerdo a sus acciones de control, como:
1.- Proporcionales
2.- Integrales
3.- Derivativos
4.-Proporcional-Integral-Derivativo
Casi todos los controladores industriales emplean como fuente de energía la electricidad o un fluido presurizado. Los controladores también pueden clasificarse, de acuerdo con el tipo de energía que utilizan en su operación, como neumáticos, hidráulicos o electrónicos. El tipo de controlador debe elegirse con base en la naturaleza de la planta y las condiciones operacionales,incluyendo consideraciones tales como seguridad, costo, disponibilidad, precisión, peso y tamaño.

I. INTRODUCCION.
Un sistema de control, es un sistema dinámico que puede definirse conceptualmente como un ente que recibe unas acciones externas o variables de entrada, y cuya respuesta a estas acciones externas son las denominada variables de salida.

Fig.1 Esquema general de un sistema
Esun tipo de sistema que se caracteriza por la presencia de una serie de elementos que permiten influir en funcionamiento del sistema. La finalidad de un sistema de control es conseguir, mediante la manipulación de las variables de control, un dominio sobre las variables de salida.
Un sistema de control ideal debe ser capaz de conseguir su objetivo cumpliendo los siguientes requisitos.
*Garantizar la estabilidad y particularmente ser robusto frente a perturbaciones y errores en los modelos.
* Ser tan eficientes como le sea posible, según criterio preestablecido. Normalmente este criterio consiste en que la acción de control sobre las variables de entrada sea realizable, evitando comportamientos bruscos y realizables.
* Ser fácilmente implementable y cómodo de operar en tiemporeal y con ayuda de un ordenador.
Los elementos básicos de un sistema de control y permiten su manipulación son los siguientes.
* SENSORES. Permiten conocer los valores de las variables medidas del sistema.
* CONTROLADOR. Utilizando los valores determinados por los sensores y la consigna impuesta, calcula la acción que debe aplicarse para modificar las variables de control en base acierta estrategia.
* ACTUADOR. Es el mecanismo que ejecuta la acción calculada por el controlador y que modifican las variables de control.

Fig. 2. Esquema general de un sistema de control.
1. Clasificación de los sistemas de control según su comportamiento.

2.1. Sistemas de control de lazo abierto.
Es aquel sistema en que solo actúa el proceso sobre la señal de entrada y da comoresultado una señal de salida independiente a la señal de entrada, pero basada en la primera. Esto significa que no hay retroalimentación hacia el controlador para que éste pueda ajustar la acción de control. Es decir, la señal de salida no se convierte en señal de entrada para el controlador. Ejemplo 1: el llenado de un tanque usando una manguera de jardín. Mientras que la llave siga abierta, elagua fluirá. La altura del agua en el tanque no puede hacer que la llave se cierre y por tanto no nos sirve para un proceso que necesite de un control de contenido o concentración. Ejemplo 2: Al hacer una tostada, lo que hacemos es controlar el tiempo de tostado de ella misma entrando una variable (en este caso el grado de tostado que queremos). En definitiva, el que nosotros introducimos comoparámetro es el tiempo.
Estos sistemas se caracterizan por:
* Ser sencillos y de fácil concepto.
* Nada asegura su estabilidad ante una perturbación.
* La salida no se compara con la entrada.
* Ser afectado por las perturbaciones. Éstas pueden ser tangibles o intangibles.
* La precisión depende de la previa calibración del sistema.
2.2 Sistemas de control lazo cerrado....