Sist Control U1

INTRODUCCIÓN.

Las máquinas y dispositivos eléctricos de gobierno o de control han sido desde
siempre objeto de estudio por los ingenieros, para implementar sistemas que operan de
forma automática con la mínima intervención del ser humano y con mantenimiento hasta
cierto punto muy simple. Esto quiere decir que se busca comodidad en los procesos,
sencillez y bajo costo de operación.
El enfoque denuestro curso parte de una descripción sencilla de los sistemas que se han
desarrollado para aplicaciones navales y de aquéllos componentes que conforman ya sea
un sistema de control retroalimentado o servomecanismo aplicados para el sistema de
gobierno del barco.

Este curso tiene como objetivo preparar al alumno en el manejo de términos y conceptos
de sistemas automatizados que se handesarrollado tanto en la industria como en las
unidades de superficie de la Armada de México.
Al final de este curso el alumno estará capacitado para interpretar el funcionamiento los
sistemas automatizados más comunes, además de operar correctamente el conjunto de
componentes que incluyen los servomecanismos que se encuentran instalados en las
unidades de la Armada de México.

ANTECEDENTES

Las primerasaplicaciones de los Sistemas de Control, se basaron en mecanismos
reguladores con flotador desarrollados en Grecia (300 a 1 a. C.).
ALGUNOS DATOS HISTORICOS:
El reloj de agua de Klesibias, usaba un regulador con flotador. Una lámpara de aceite
inventada por Filón (250 a.C.), usaba un regulador con flotador para mantener un nivel
constante de aceite.
Herón de Alejandría, publicó un libro tituladoPreumática, en el que describe varias formas
de mecanismos de nivel de agua con reguladores de flotador.
Newton, Gould y Kaiser citan el uso de la retroalimentación en relojes de agua
construidos por los árabes ya a principios de la era cristiana, pero no aparecen más
referencias si no hasta 1750. En ese año Meikle inventó un dispositivo para dirigir
automáticamente los molinos de viento de modo quese aprovechara mejor el viento.
1788 James Watt inventa el regulador centrífugo para el control de velocidad de una
máquina de vapor.
Antecedentes matemáticos para la ingeniería de control los aportó Cauchy (1789-1857).
Nyquist, 1932 Regeneration Theory.
Hazen, 1934 Theory of Servomechanisms ((Introdujo el término de Servomecanismos
para los sistemas de control de posición).
La Segunda GuerraMundial produjo una necesidad cada vez mayor de Sistemas de
Control Automático, esto estimuló el desarrollo de la Teoría de Control.
En 1958 el autor de un libro de control que se usaba en diversos lugares afirmó en el
prólogo que “los sistemas de control retroalimentados se diseñan por medio de prueba y
error”.
A principios de los setenta, surgió un nuevo método de diseño en control, la base engran
parte de esta teoría es altamente matemática y se encuentra orientada casi por completo
al dominio del tiempo.
Hacia 1960, gracias al avance de la tecnología y en especial a las computadoras
digitales, se hizo posible el análisis de sistemas complejos en el dominio del tiempo
(fabricación del primer robot, en base al artefacto programado por George Devol, en
1954).
De 1994 a la fecha se aplica laMecatrónica en los diferentes sistemas de control.

1.1. SISTEMAS ESTÁTICOS Y DINÁMICOS
Comenzaremos por definir: ¿Qué es un sistema?
Un sistema es uno o varios elementos que se separan imaginariamente del todo para
estudiar su interacción ya sea entre ellos o con su alrededor para obtener una descripción
analítica u operativa del mismo.
Por ejemplo, si queremos estudiar como funciona el motoreléctrico, lo consideramos como
un sistema y analizamos como interactúa con la entrada-salida.
Entrada:
Energía eléctrica

Salida:
Movimiento
mecánico

MOTOR
ELÉCTRICO

En el estudio de los sistemas de acuerdo a su comportamiento, encontramos la existencia de
dos tipos (tabla 1.1):
1.- Aquéllos en los cuales el comportamiento de su salida cambia con respecto a las
variaciones actuales de los...