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ACADEMIA DE BIOINSTRUMENTACIÓN

3.1 DIAGRAMA A BLOQUES DE SISTEMAS DE CONTROL
3.1.1 DIAGRAMAS DE BLOQUES: FUNDAMENTOS
Un diagrama de bloques es una representación gráfica y abreviada de la relación de
causa y efecto entre la entrada y la salida de un sistema físico. Proporciona un método útil y
conveniente para caracterizar las relaciones funcionales entre los diversos componentes de
unsistema de control. Los componentes del sistema se llaman de manera alterna elementos
del sistema. La forma más simple de un diagrama de bloques es un solo bloque, con una
entrada y una salida, como se muestra en la figura 3.1.

Figura 3.1 Diagrama de un solo bloque

El interior del rectángulo que representa el bloque, usualmente contiene la
descripción o el nombre del elemento, o el símbolode la operación matemática que se va a
efectuar sobre la entrada para producir la salida. Las flechas representan la dirección de la
información o flujo de la señal.
EJEMPLO 3.1.

Figura 3.2 Componentes de un diagrama de bloques.

Las operaciones de adición y sustracción tienen una representación especial. El
bloque se convierte en un pequeño círculo, llamado punto de suma, con el signoapropiado
más o menos, asociado con las flechas que entran al círculo. La salida es la suma algebraica
de las entradas. Cualquier número de entradas puede llegar a un punto de suma.
EJEMPLO 3.2.

Figura 3.3 Ejemplos de puntos de suma

MARIA DE LOURDES CORTÉS IBARRA/RIGOBERTO GARIBAY SÁNCHEZ

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Algunos autores ponen una cruz en el círculo: (Figura 3.4)Figura 3.4

Esta notación se evitará aquí porque algunas veces se confunde con la operación de
multiplicación. Para hacer que la misma señal o variable sea una entrada a más de un
bloque o punto de suma, se utiliza un punto de bifurcación. Este permite que la señal prosiga
inalterada por diferentes trayectorias a varios destinos.
EJEMPLO 3.3

Figura 3.5 Ejemplos de puntos debifurcación.

3.1.2
DIAGRAMAS DE BLOQUES DE SISTEMAS DE CONTROL CONTINUOS
(ANALÓGICOS) CON RETROALIMENTACIÓN
Los bloques que representan los diferentes componentes de un sistema de control
están conectados de un modo que caracteriza sus relaciones funcionales dentro del sistema.
En la figura 3.6 se ilustra la configuración básica de un sistema de control simple en malla
cerrada (retroalimentado), conuna sola entrada y una sola salida (abreviada UEUS [en
inglés, SISO]) para un sistema con señales continuas únicamente.

MARIA DE LOURDES CORTÉS IBARRA/RIGOBERTO GARIBAY SÁNCHEZ

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Figura 3.6 Configuración básica de un sistema de control simple en malla cerrada (retroalimentado).

Enfatizamos que las flechas de una malla cerrada, que conectan unbloque con otro,
representan la dirección del flujo de la energía de control o información, que a menudo no es
la fuente principal de energía para el sistema. En el caso del ejemplo 3.2., La fuente principal
de energía para el calentador controlado termostáticamente, por lo general, es química,
proveniente de la combustión de gasolina, carbón o gas. Pero esta fuente de energía no
aparece en lamalla de control cerrada del sistema.
3.1.3 TERMINOLOGÍA DEL DIAGRAMA DE BLOQUES EN LAZO CERRADO.
Es importante que se entiendan claramente los términos usados en el diagrama de
bloques en lazo cerrado. Las letras minúsculas se utilizan para representar las variables de
entrada y de salida de cada elemento, como también los símbolos para los bloques g1, g2 y
h. Estas cantidades representanfunciones de tiempo, a no ser que se especifique otra cosa.
EJEMPLO 3.4

r = r(t)

Usamos letras mayúsculas para Indicar cantidades de transformada de Laplace o de
transformada z, como funciones de la variable compleja s, ó z, respectiva- mente, o
cantidades de transformada de Fourier (funciones de frecuencia), como funciones de la
variable imaginaria pura jw. A menudo las funciones de s ó...