Conceptos De Sistemas De Control

INGENIERIA DE CONTROL: CONTROL AUTOMATICO DE PROCESOS Y SISTEMAS DE CONTROL CON REALIMENTACION

HISTORIA DEL CONTROL.

El uso de los sistemas de control no corresponde solamente a los tiempos modernos; podemos afirmar que la explicación teórica y el desarrollo de modelos matemáticos si es relativamente moderna, pero la implementación de sistemas de control de tipo intuitivo y de formacompletamente empírica, se inició, según la información histórica disponible unos siglos antes de la era cristiana.
A continuación un recuento de algunos de los desarrollos principales en los sistemas de control con realimentación. Todos estos desarrollos se caracterizan por el uso de variables físicas en el lazo y en el sistema de control y control de tipo de proporcional (P), a diferencia de lossistemas de control moderno que emplean señales estándar en el lazo de realimentación y en el controlador y tres diferentes opciones de control lineal: [1]
La primera aplicación de control realimentado aparece en Grecia en un periodo de aproximadamente 300 años A.C. con el desarrollo de mecanismos de control de nivel con flotador; el reloj de agua de Ktesibios es uno de ellos.
En 250 A. C. Philóninventa una lámpara de aceite con control de nivel de fuel oil.
En el periodo 100 D. C. Herón de Alejandría publica un libro tituladi “Pneumatica” en el cual se describen diversas formas de control de nivel de líquidos.
Los primeros sistemas con realimentación desarrollados en los inicios de la Europa moderna son el regulador de temperatura de Cornelis Drebbel (1572-1633) y el regulador depresión para caderas de vapor de Dennis Papin en 1681.
En 1750 Meikle inventa un piñón con giro automático para molinos de viento.
En 1769 el primer control automático con realimentación empleado con propósitos industriales es el gobernador de bola (“flyball governor) desarrollado por James Watt para controlar la velocidad de un motor de vapor.
En 1800 Whitney introduce el concepto de partesintercambiables el cual se considera como el principio de la producción en masa.
J. C. Maxwell en 1868 formula el modelo matemático para el controlador de un motor de vapor.
En 1913 Henry Ford introduce la producción en línea en la industria automotriz.
En 1922 Minorsky presentó métodos de análisis de estabilidad utilizando ecuaciones diferenciales en controladores automáticos de dirección de barcos.Hacia 1927 H. W. Bode realiza el análisis de la realimentación en amplificadores electrónicos.
En 1932 H. Nyquist desarrolló métodos en el plano “s” para análisis de estabilidad de sistemas de control con realimentación.
En 1934 Hazen desarrollo sistemas capaces de seguir con exactitud una entrada cambiante é introdujo el termino de servomecanismos.
En 1952 el MIT (Massachussets Institute ofTechnology) desarrollo el control numérico para maquinas herramienta.
En 1954 George Devol hizo un desarrollo denominado: “programmed article transfer” considerado el primer diseño industrial de un robot.
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En 1970 Se desarrollan modelos en variables de estado y control optimo.
1980 El diseño de sistemas de control robusto es ampliamente estudiado.
1990 En esta década se hace énfasis en elanálisis teórico y en el diseño é implementación de sistemas de control no lineal: adaptable, redes neuronales, difuso, algoritmos genéticos, etc, empleando la electrónica digital y los sistemas de adquisición y distribución de señal.

1- INTRODUCCIÓN.
La ingeniería tiene que ver con el conocimiento y control de materiales y fuerzas de la naturaleza para beneficio de la humanidad. El ingenierode control debe conocer y controlar ciertos segmentos de su entorno, a veces denominados sistemas, para obtener productos útiles para la sociedad. Pero quizás la cualidad mas importante de la ingeniería de control es la de tener la oportunidad de ejercer control sobre máquinas y procesos en la industria para obtener beneficios económicos tanto para los productores como para los consumidores de...