Sistemas automaticos de control

SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE CONTROL
Un sistema automático de control es un conjunto de componentes físicos conectados entre si que regulan una tarea sin necesidad de intervención de algún agente externo, todo sistema requiere de una parte actuadora y una parte dedicada al control. El conjunto actuador – sistema de control es muy común incluso en la naturaleza, como ejemplo supongamos el caso de unapersona que desea alcanzar algo con su mano, a medida que la mano se acerca a su objetivo su velocidad disminuye gracias al sistema de control visual. En la industria un ejemplo muy común es el de control de temperatura en una tolva. El control es ejercido por un termostato que censa la temperatura del material, cuando el termostato mide una temperatura superior o inferior a la deseada, permiteque se apague o encienda la resistencia calefactora.
Los sistemas de control son parte esencial en la gran mayoría de aplicaciones prácticas, los encontramos en los hogares “neveras, lavadoras etc.”, en las industrias “sistemas de control de procesos” y en el campo de la investigación. Debido a su gran importancia se ha desarrollado toda una teoría acerca de su diseño.
1. REPRESENTACIÓN DE LOSSISTEMAS DE CONTROL
En la representación de un sistema de control son muy utilizados los diagramas de bloques que ofrecen una relación visual entre las variables de entrada y salida. El diagrama mas simple es aquel que consta de una entrada y una salida.

Fig. 1. Diagrama de bloque simple.

la relación entre bloques se representa por medio de flechas, los diagramas de bloque también nospermiten representar operaciones aritméticas entre las variables, tales como: adición, sustracción, multiplicación y división.

Fig. 2. Operaciones aritméticas con diagramas de bloques.

2. TIPOS
En general encontramos dos tipos de sistemas automáticos de control: los sistemas de lazo abierto y los sistemas de lazo cerrado.
* Sistemas de lazo abierto. Son aquellos sistemas donde laseñal de entrada no depende de la señal de salida. Generalmente constan son controlados mediante un transductor y un actuador.

Fig.3. Sistema de control típico de lazo abierto.

Un ejemplo típico de un sistema de lazo abierto es el control de iluminación. Un interruptor horario “en este caso el transductor” se configura para que la luz se encienda a determinada hora. Cuando llega la hora envíauna señal eléctrica a un relevador “en este caso el actuador”. Este cierra el contacto y permite el encendido de una bombilla.

Fig. 4. Control de iluminación.

En el diseño de sistemas de lazo abierto se necesita una información completa y detallada sobre todas las variables que influyen en el sistema, además requieren de una permanente calibración que los ajuste a los requerimientosiniciales de diseño su gran desventaja es que cualquier alteración en las variable de entrada puede producir fallos en el sistema, lo cual los hace muy sensibles a las perturbaciones externas.
* Sistemas de lazo cerrado. Son aquellos sistemas en los cuales la señal de entrada depende en cierto modo de la señal de salida. Esto se consigue mediante un proceso denominado retroalimentación “feedback eningles”. La señal de entrada es comparada con la señal de salida permitiendo los ajustes necesarios para corregir las desviaciones que hayan tenido lugar durante el proceso. Un sistema de lazo cerrado puede representarse mediante el siguiente diagrama de bloques.

Fig. 5. Diagrama de bloques para un sistema de lazo cerrado.

En el diagrama de bloque podemos observar que la comparación de laseñal de entrada y la señal de salida arroja una señal de error que es recibida por un controlador o regulador que a su vez actúa sobre un actuador para corregir la desviación detectada. Si la señal de error es nula el controlador no actuara sobre el sistema. El captador se encarga de medir la señal de salida y enviar una señal para la comparación realizada en la entrada. El ejemplo de control de...