Control introduccion

El control automático ha jugado un papel vital en el avance de la ingeniería y la ciencia. Se ha convertido en parte importante de los procesos industriales y de facturación modernos (control de presión, temperatura, humedad, viscosidad y otros muchos sistemas controlables).
Como los avances en la teoría y práctica del control automática brindan medios para lograr el funcionamiento óptimo delos sistemas dinámicos, mejorar la calidad y abaratar los costes de producción, liberar al humano de la complejidad de muchas rutinas, etc., la mayoría de los ingenieros y científicos deberán tener sólidos conocimientos en este campo.
Sistema: es una combinación de componentes que actúan conjuntamente y cumplen un determinado objetivo. No está limitado a los objetos físicos. El conceptode sistema se puede aplicar a fenómenos abstractos y dinámicos, como puedan ser sistemas económicos, sociales, físicos...
Perturbaciones: es una fuente de errores. Se trata de una señal que se une a la entrada del sistema y tiende a afectar negativamente el valor de la salida de un sistema.
Sistema de control automático: es todo sistema capaz de controlar sin ningunaintervención del factor humano una variable de salida, es decir, mantener la salida en un valor deseado a pesar de las perturbaciones presentes.
Sistema de control de proceso: es un sistema de control automático donde la salida es una variable como la presión, temperatura, pH, flujo, nivel de un líquido, etc.
Los sistemas de control automático pueden ser:
Sistemas en lazoabierto.
Sistemas en lazo cerrado (realimentados).
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La función del controlador será suministrar al proceso la entrada 'U' adecuada (llamada señal de control) para conseguir que la señal de salida 'Y' del sistema (variable controlada) varíe de la forma deseada (pensar por ejemplo en una lavadora). En presencia de perturbaciones, un sistema de control en lazo abiertono cumple su función, es decir, la salida tiene un error sobre su valor teórico ideal. Para evitar estos problemas surgen los sistemas en lazo cerrado.
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donde el sensor es el encargado de realimentar la salida a la entrada, para así reducir el error en estado estacionario. El controlador es el responsable de mantener una salida estable, es decir, que siga las variaciones de laentrada sin desviarse hacia infinito.
El primer antecedente de un sistema de control es el reloj de agua de Tessilius (siglo III a.C.).
En 1700 se diseñó un sistema de orientación de molinos que consigue mantener orientadas las aspas principales del molino de tal forma que el aprovechamiento de la energía eólica sea óptimo.
A finales del siglo XVIII aparece el regulador centrífugo deWatt: se consigue regular la corriente de vapor con el movimiento de rotación de las bolas. El eje de rotación es movido por la máquina de vapor. Si aumenta la velocidad, aumenta la separación de las bolas respecto del eje, esto hace que la corredera ascienda cerrando la válvula y, por tanto, permitiendo menos paso de vapor con lo que disminuye la velocidad.
Un sistema es un dispositivo o entedonde se manifiesta una relación de tipo causa efecto. Nos interesan solamente los sistemas dinámicos: son aquellos en los que aparece cualquier tipo de evolución en el transcurso del tiempo.
En todo sistema dinámico hay un conjunto de estímulos (entradas) que actúan sobre él, un conjunto de respuestas (salidas), motivadas por los estímulos y unas observaciones (sensores en los lazos derealimentación). Los estímulos que pueden actuar sobre un sistema son de dos tipos:
Señales de control: son deterministas ya que se eligen voluntariamente.
Perturbaciones: actúan sobre el sistema impredecible e indeseablemente.
Los sistemas dinámicos pueden clasificarse atendiendo a:
Número de variables reguladas simultáneamente.
Tipo de ecuaciones que los definen...