documentos

PRIM
MER CAPITU
ULO
ONTROL
LOS SISTE
EMAS DE CO

1.1 DEFI
INICIONES BÁSICAS

a) Autom
mática o Con
ntrol (autom
mático) de Sis
stemas: es la disciplina de la ingeniería que trata de regular,
e
a
e
con la mínima inte
a
ervención humana, el com
mportamiento dinámico de un sistema mediante órd
o
e
denes de
mando
o.

b) Sistem de Contr es el con
ma
rol:
njunto organizzado de elem
mentos destina
ados a actuar limitar y co
r
orregir el
funcio
onamiento o comportamie
ento de cual
lquier sistem La finalid de un si
ma.
dad
istema de co
ontrol es
conseguir, mediant la manipula
te
ación de las variables de co
v
ontrol, un dom
minio sobre las variables d salida,
de
de mo que estas alcancen uno valores prefijados (consi
odo
os
igna).

ENTRADDA

SALID
DA

PROCESO
Figura 1.1.- Sistema Físico
1

La “e
entrada”, es el estímulo o excitación que se aplic a un sistem de contro extername
ca
ma
ol
ente. La
“salid es la resp
da”,
puesta obteni del sistem de control, el “proceso” es el sistem físico que debe ser
ida
ma
,
”
ma
contr
rolado.
Dada la entrada y salida es po
as
osible determ
minar o definir la naturalez delos com
r
za
mponentes del sistema.
Los sistemas de co
s
ontrol pueden tener más de una entrada o salida.
n
e
Hay que tener en cuenta, que el sistema o proceso bajo control deb ser conocido y estudia
o
ber
ado, para
luego modificar su estructura a través de un “regul
o
a,
d
lador”, el qu se encarg
ue
gará de estab
blecer el
comp
portamiento deseado.
d

ENTRADARegulador
r

Proc
ceso

SALI
IDA

Figura 1.2
2.-Sistema fís
sico bajo cont
trol
El sis
stema de cont mostrado se denomina “red o lazo abierto”, cua
trol
o
a
o
ando la salida del mismo, depende
a
exclu
usivamente de la entrada, sin tener en cu
e
s
uenta el comp
portamiento r del sistem Un ejemp se ve
real
ma.
plo
en el siguiente sist
tema

igura 1.3 Ejem
mplo de sistem delazo ab
ma
bierto
Fi

Si se apertura la válvula al 20% asumiendo que en una hora el tanque estará lleno, dada su capacidad, se
presume que se alcanzará el objetivo por el conocimiento inicial que se tiene, sin embargo si se produce
una interferencia (por ejemplo la disminución en el flujo de entrada, la rotura de la tubería, o un cuerpo
extraño que cae en el tanque, etc.) no se logrará elobjetivo pues no se llenará el tanque o se producirá
un rebose.
Un sistema de control ideal debe ser capaz de conseguir su objetivo cumpliendo los siguientes
requisitos:
a) Garantizar la estabilidad y, particularmente, ser robusto frente a perturbaciones y errores en los
modelos.
b) Ser tan eficiente como sea posible, según un criterio preestablecido. Normalmente este criterio
consiste enque la acción de control sobre las variables de entrada sea realizable, evitando
comportamientos bruscos e irreales.
c) Ser fácilmente implementable y fácil de operar en tiempo real con ayuda de elementos programables.

c) Variables del Sistema: magnitudes que definen el comportamiento de un sistema. Su naturaleza define
el tipo de sistema: mecánico, químico, eléctrico, electrónico,económico, térmico, etc.
•

Variable controlada (Salida). Es la cantidad o condición que se mide y controla.

•

Variable manipulada. Es la variable que se modifica con el fin de afectar la variable controlada.

Un sistema puede tener en general varias variables controladas y manipuladas en cuyo caso se
denominan multivariables.

d) Sistema de Control Realimentado: o “red cerrada” el que usa unamedición adicional de la salida real
para compararla con la respuesta deseada, la diferencia o error es lo que define la acción del regulador

Figura 1.4.- Sistema de Control Realimentado

Los elementos introducidos para cerrar el lazo de control y que lo diferencian del sistema en lazo abierto
son: el subsistema de medición que es el conjunto de elementos capaces de medir la respuesta...