Control 1 26ago2015 reporte1

CONTROL I

UNIDAD 1

M. C. BENITO BÁEZ SÁNCHEZ

Unidad 1.- Conceptos básicos de control.
1.1 Definiciones de: Entrada, salida, planta, sistema, control, sistema de control,
linealización, lazo abierto, lazo cerrado, sistema lineal, sistema no lineal, variable
controlada, variable manipulada histéresis, función de transferencia.
1.2 Diagramas de bloques.
1.3 Flujo de señal
1.1 Definiciones:Iniciamos el estudio del análisis de sistemas de control lineales e invariantes en el
tiempo con la presentación de los siguientes conceptos básicos:
Señal de entrada, señal de salida, planta, proceso, sistema, control, sistema de control,
linealización, sistema de control de lazo abierto, sistema de control de lazo cerrado,
sistema lineal, sistema no lineal, variable controlada, variable manipulada,histéresis,
fricción, función de transferencia, diagramas a bloques y flujo de señal.
Como se muestra en la figura 1, el sistema puede ser de cualquier tipo:
Sin embargo es muy importante conocer las leyes físicas que lo gobiernan, plantear el
sistema de ecuaciones correspondiente y finalmente escoger el controlador para
obtener la salida que se desea.

Figura 1.- Representación de un sistema.
Paraprecisar con qué tipo de sistema se trabajara, se requiere primero conocer y
entender los conceptos de señales y modelos.
Las señales son el medio a través del cual el sistema interactúa con su entorno.
Las señales de entrada y las señales de salida pueden tener muchas formas y ser muy
diferentes. Las entradas por ejemplo pueden ser variables físicas o cantidades más
abstractas, tales como valoresde referencia, de ajuste o deseados para la señal de
salida del sistema de control.
En aplicaciones típicas de ingeniería, las señales de entrada y salida son variables
(físicas o abstractas) que cambian en el tiempo, como por ejemplo, fuerzas,
velocidades, temperaturas, etc.

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Señal deentrada, señal de excitación o señal actuante.- Es el estímulo o
excitación aplicada a la entrada de un sistema de control, generalmente es el
objetivo deseado, también pueden ser, las características que se desean
obtener o el set point.
Señal de salida o variable controlada: Es la cantidad o condición que se mide y
controla. Es la respuesta obtenida por el sistema que puede o no relacionarse
con larespuesta que implicaba la entrada.

Los sistemas de control pueden tener más de una señal entrada o de salida.
Por ejemplo, una tormenta eléctrica puede interferir intermitentemente con la recepción
del radio, produciendo una salida no deseada en la bocina.
Los términos señal de entrada y señal de salida también pueden utilizarse en la
descripción de cualquier tipo de sistema, sea o no un sistemade control y puede ser
parte de otro mayor, en cuyo caso se llama subsistema y sus entradas y salidas
pueden ser variables internas del sistema mayor.
La señal de entrada es la dirección precisa del objeto (en movimiento o no), respecto
de alguna referencia. La señal de salida es la dirección real señalada con la misma
referencia.
El sistema, como se aprecia en la figura 2, se representa por unrectángulo, lo que da a
entender que tiene sus fronteras definidas en forma precisa; este sistema recibe del
entorno señales de entrada, representadas por flechas, y entrega a su entorno señales
de salida, también representadas por flechas.

Figura 2.- El sistema y su relación con su entorno.
Cuando un sistema recibe una única señal de entrada y produce una única señal de
salida, se dice que es unsistema SISO (del inglés Single Input Single Output), mientras
que si recibe varias señales de entrada y produce varias señales de salida, se dice que
es un sistema MIMO (del inglés Múltiple Input Múltiple Output).
También existen las denominaciones MISO. Para sistemas de varias entradas y una
sola salida, y SIMO. Para el caso con una entrada y varias salidas, éste último poco
frecuente.
El...