Sistemas De Control Cuaderno

SISTEMAS DE CONTROL

DEFINICIONES BÁSICAS

Teoría General de Sistemas (T.G.S.)

Es una ciencia, es un concepto amplio que no se limita a sistemas que pueden ser descritos matemáticamente. La TGS es un modelo de ciertos aspectos generales de la realidad y un camino para ver las cosas.

Formalmente la teoría general de sistemas es una área lógica – matemática cuya tarea es la formulación yderivación delos principios generales que se aplican a un sistema en general.

Ingeniería

Ingeniería, término aplicado a la profesión en la que el conocimiento de las matemáticas y la física, alcanzado con estudio, experiencia y práctica, se aplica a la utilización eficaz de los materiales y las fuerzas de la naturaleza.

Sistemas de Control

Se define a un sistema de control como unsistema inmerso en otro (sistema) principal, cuya función elemental es controlar, medir, evaluar, corregir y dirigir al sistema principal al logro de sus objetivos.

Estos dos sistemas se relacionan por medio de señales las cuales son funciones que contienen información. Dicha información debe ser codificada, decodificada y entendible, tanto por el emisor como por el transmisor. Un sistema decontrol estudia la conducta del sistema con el fin de regularla de un modo conveniente para su supervivencia. Una de sus características es que sus elementos deben ser lo suficientemente sensitivos y rápidos como para satisfacer los requisitos para cada función del control. Donde los elementos básicos de un sistema de control son: la variable, censores, motores, fuente de energía y la retroalimentación.Se debe acotar que la importancia de conocer al sistema principal antes de establecer en el mismo un sistema de control y su aplicación. Para efectuar esta tarea generalmente es recomendable el empleo de modelos.

Ej. Un auto es un sistema y es conducido por otro sistema que lo controla: el conductor

Modelo

Representación simplificada de un sistema un proceso o una realidad compleja enun aspecto particular, que sintetiza el conocimiento (relación entre variables )que se tiene de él en dicho aspecto y permite una mejor comprensión y un estudio del comportamiento de dicho sistema en una forma útil.

Tipos de modelos

• Mental
• Descriptivo
• Gráfico
• Analógico
• Matemático

Modelo matemático• Es la representación por medio de ecuaciones de la dinámica de un sistema.
• Es el tipo de modelo más importante para la ciencia y la tecnología.
• Es útil para la comunicación y la educación.
• Es la base del diseño.
• Tiene gran capacidad de síntesis.

Utilidad de los Modelos Matemáticos

- Análisis, comprensión y evaluación de un sistema: relación entrevariables.

- Diseño, mejoramiento, optimización: construcción de un nuevo sistema o reestructuración de un
sistema existente.

- Predicción, y pronósticos del comportamiento de un sistema (normalmente a partir de la
simulación), como base para la toma de decisiones.

- Control, adición de nuevos componentes a un sistema de manera que se obtenga un desempeño
adecuado.

- Enseñanza ycomunicación, transmisión del conocimiento que se tiene de un sistema de una
manera universal y objetiva.

- Estimación, de variables no medibles.

- Prueba de hipótesis

- Procesamiento de señales, cancelación de ruido comprensión de datos filtrado, interpolación, etc.

- Teorema de Conant-ashby, todo buen regulador de un sistema debe tener un modelo de
dicho sistema.

- Implicación,el principio lo impulsa a uno a considerar y crear un modelo de lo que se está
enseñando, manejando o guiando.

Modelos matemáticos según su origen

Teóricos o fenomenológicos

Se obtiene a partir de leyes, tienen gran penetración física generalmente son difíciles de obtener son aproximados.

Empíricos

Relativamente fáciles de obtener y usar tienen poca penetración física (“cajas...