Sistemas de control

SISTEMAS DE CONTROL
Profesor: Pascual Santos López
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y
CONTROL

Contenido
•s
¿Qué es control?
• Concepto de señal.
• Concepto de sistema.
• Modelado de sistemas.
• Función de transferencia.
• Tipos de control.
• Estructura de un sistema de control.
• Elementos que componen un sistema de control.
• Sistemas actuales de control.

¿Qué es control?
• Controlarun proceso consiste en
mantener constantes ciertas variables,
prefijadas de antemano. Las variables
controladas pueden ser, por ejemplo:
Presión, Temperatura, Nivel, Caudal,
Humedad, etc.
• Un sistema de control es el conjunto de
elementos, que hace posible que otro
sistema, proceso o planta permanezca
fiel a un programa establecido.

Ejemplo de sistema de
• Temperatura
control denuestro cuerpo; si la

temperatura sube por encima de 37ºC, se
suda, refrescando el cuerpo.

• Si la Tª tiende a bajar de 37ºC, el cuerpo,
involuntariamente, comienza a temblar,
contracción muscular que calienta nuestro
cuerpo, haciendo que se normalice nuestra
temperatura. Por tanto, en este caso:
– Sistema de medida o sensores -> Células
nerviosas de la piel
– Señal de consigna ->37ºC
– Acción de control de la temperatura ->
Sudar o temblar

Concepto de señal
• En los sistemas de control, una magnitud
física variable se representa generalmente
mediante una señal eléctrica que varía de
manera tal que describe dicha magnitud.
• Por ejemplo, una señal eléctrica será
variación de la salida de tensión de
termopar que mide temperatura y
variación de temperatura latransforma
variación de tensión.
• Los dispositivos, circuitos y sistemas
electrónicos manipulan señales eléctricas.

la
un
la
en

Tipos de señales eléctricas
• Señal analógica (nº
infinito de valores) y que
tiene una variación
continua en el tiempo.
• Señal digital (nº finito
de valores) y que tiene
una variación discreta
de valores en el tiempo.
• Señal digital binaria
(dosvalores concretos,
1 y 0) la señal eléctrica
sólo puede adoptar dos
niveles de tensión.

Ventajas de utilizar señales
eléctricas
• Resulta muy sencillo procesarlas
mediante circuitos electrónicos, que
son tanto económicos como fiables.
• Pueden transmitirse sin dificultad a
largas distancias.
• Pueden almacenarse para ser
posteriormente reproducidas.

Concepto de Sistema:

• ¿Qué esun sistema?
• Combinación
que actúan
para cumplir
objetivo.
• ¿Cómo se
sistema?

de componentes
interconectados,
un determinado
representa

un

• Como un rectángulo o caja
negra y variables que actúan
sobre el sistema. Las flechas
que entran (u, excitaciones o
entradas). Las flechas que
salen (y, variables producidas
por el sistema o salidas).

Modelado de Sistemas

•¿Qué es un modelo?

• Es algo que nos ayuda a entender el
funcionamiento de un sistema. Puede ser una
placa electrónica (hardware) o un conjunto de
relaciones matemáticas, en las cuales
codificamos el funcionamiento del sistema (es
lo que llamamos modelo matemático) y que
eventualmente puede desarrollarse en un
programa de ordenador.

• Modelado Entrada - Salida:
• Uno de los enfoques demodelado más útiles
para propósitos de control es el Modelado
Externo o entrada / salida. Este tipo de modelo
describe la relación estímulo - respuesta del
proceso y conduce a la llamada Función
Transferencia del proceso.

Función de Transferencia
• Función de transferencia de un sistema se indica por
G(s), y es el cociente entre la transformada de Laplace
de la señal de salida y latransformada de Laplace de la
señal de entrada

Diagramas de Bloques:

Señales:
Funciones de
• y: señal de salida Transferencia:
• r: señal de
• G: ganancia directa
• H: ganancia de
referencia
• e: señal de error
realimentación
r
e
• GH: ganancia
y
G de lazo
1  GH
F 
• F: ganancia
de lazo
r 1  GH
cerrado
• v: señal de

Tipos de control, atendiendo
al circuito...