Electronica

Sistemas de Control
Tema 1. Introducción y Fundamentos

TEMA 1. SISTEMAS DE CONTROL.
Introducción y Fundamentos
¿Qué es la automatización industrial?
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Automatización industrial o automatización de procesos industriales = Área de la
tecnología que se dedica al control de un proceso industrial de forma automática, sin
operarios.
Se estudia dentro de la rama Ingeniería desistemas, es un conjunto de técnicas para
controlar un sistema
El control automático es parte importante de todo proceso industrial moderno. Ej.:
Control Numérico en la maquina herramienta, mediciones de temperatura, presión...
También es utilizado en la generación y distribución de energía eléctrica, siderurgia,
biología, medicina…

Objetivos de la Automatización
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Fundamentalmente sondos:
– Eliminar la mano de obra del proceso industrial, facilitando y agilizándolo.
– Aumentar la producción y calidad del producto.

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• XVII-> Watt inventa el regulador de velocidad (para
controlar la velocidad de la maquina de vapor)
• Minorsky, Hazen, Nyquist (XX), avanzan
considerablemente en la teoría de control: Descripción deun sistema mediante ecuaciones diferenciales,
servomecanismos y estabilidad del sistema en lazo cerrado,
respectivamente.
• A partir de 1960 se desarrolla la teoría de control moderna;
(MIMO Multiple Input Multiple Output),en la teoría
clásica sin embargo (SISO Single Input Single Output).

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Tipos de Automatizacion:
• AutomatizaciónMecánica: torno, fresadora, engranajes, levas…
• Automatización Neumática: cilindros, valvulas…
• Automatización Hidráulica: frenos, suspension…
• Automatización Electrónica: microcontroladores, DSP, PLC…
• Automatización Eléctrica: bobinas, condensadores, resistencias…todas las
maquinas que utilizan electricidad para funcionar
Tipos de procesos industriales:
• Procesos Continuos: En laplanta entra materia prima constantemente y sale
producto acabado también de manera constante.
• Procesos Discretos: El producto se trabaja de forma impuntual e individual da.
Se consigue mediante la suma de varias acciones. (Procesado de chapa
metalica)
• Procesos Discontinuos: Los elementos que formaran parte del producto
acabado se van ensamblando a lo largo de la línea. (Ensamblado coche)TEMA 1. SISTEMAS DE CONTROL.
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• SISTEMAS DE LAZO ABIERTO:
– El tipo más simple La entrada x(t) se introducirá directamente al
controlador, este regulará el sistema par conseguir una cierta salida
y(t).
– En comportamiento deseado es que la salida siga a la entrada.
– Si se producen variaciones en las condiciones externas o en los
parámetros internos, seobtendrá un cambio desordenado en la salida,
alejándose del valor deseado.
– Es un sistema bastante inestable, solo será satisfactorio si dichas
perturbaciones son tolerables.
SALIDA
ENTRADA
CONTROLADOR

x(t)

PLANTA

y(t)

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• SISTEMAS DE LAZO CERRADO (o sistemas realimentados):
– La realimentación de un sistema sirve para quemantengan su equilibrio.
– La realimentación se trata de la diferencia de dos señales que
utilizaremos como entrada al controlador para corregir la desviación de
la salida respecto a la entrada.
– Señal de error e(t): Es la diferencia entre la señal de salida y la de
entrada. La señal de salida se obtiene mediante un sensor, y
comparándola con la de entrada obtendremos e(t) .
– El controladorrecibe la señal e(t) y modificará la entrada a planta,
reduciendo el error hasta que sea nulo.
ERROR

e(t)

SALIDA

ENTRADA

CONTROLADOR

x(t)

PLANTA

y(t)

SENSOR

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Sistemas realimentados = Sistemas de control automáticos
El control en lazo cerrado será necesario en 3 circunstancias:
– Cuando existan...