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Universidad Tecnológica de Escobedo

CONTROL AUTOMATICO

FUNDAMENTOS DE CONTROL AUTOMATICO
Control automático: ““estado de arte”” o entorno actual de la ingeniería de control En la actualidad el empleo del control automático está ampliamente establecido y es parte integral y esencial de casi cualquier proceso industrial y de manufactura moderno; es esencial en el control numérico de maquinasherramienta de la industria de manufactura, en el diseño de ““pilotos automáticos”” y controles asistidos en la industria aeroespacial, en la industria automotriz, asimismo es esencial también en los procesos industriales como el control de presión, temperatura, humedad, viscosidad, flujo, etc. Por esta razón cualquier escenario en que tengamos que lograr un desempeño óptimo de un proceso con elfin de mejorar productividad, disminuir costos o simplemente mejorar la calidad debe emplearse algún método de control. Casi todos los ingenieros y científicos deben tener conocimientos de este campo. Limitaciones de la Teoría de control clásica vs Teoría de control moderna La teoría de control clásica trata los sistemas con una entrada y una salida(es decir una variable de entrada y una desalida), y pierde su solidez ante sistemas con entradas y salidas múltiples. Conforme las plantas modernas con muchas entradas y salidas se vuelven más y más complejas, la descripción de un sistema de control moderno requiere de una gran cantidad de ecuaciones. La teoría de control moderna está basada en el análisis de variables de estados, se desarrollo para hacer frente a la complejidad de las plantasmodernas y los requerimientos restrictivos de precisión, peso y costo. Conceptos Básicos SISTEMA. Es una combinación de componentes que actúan juntos y realizan un objetivo determinado. PLANTA. Puede ser parte de un equipo o un conjunto de partes de una maquina que funcionan juntos y cuyo propósito es ejecutar una operación particular. PROCESO. Operación o serie de pasos que suceden del uno alotro de forma relativamente fija y que conducen a un resultado o propósito determinado. VARIABLE CONTROLADA. Es la cantidad o condición que se mide y controla. VARIABLE MANIPULADA. Es la cantidad o condición que el controlador modifica para afectar el valor de la variable controlada. PERTURBACION. Es una señal que tiende a afectar ““negativamente”” (indeseable) el valor de la salida de un sistema.Si es generada dentro del sistema se denomina interna, de lo contrario se denomina externa. SISTEMA DE CONTROL REALIMENTADO. Se refiere a una operación que en presencia de perturbaciones tiende a reducir la diferencia entre la salida de un sistema y alguna entrada de referencia y lo continúa haciendo con base en esta diferencia. En este concepto solo se consideran las perturbaciones impredeciblesdado que las perturbaciones predecibles siempre pueden compensarse dentro del sistema.

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CONTROL AUTOMATICO

EJEMPLO DE UN SISTEMA DE CONTROL REALIMENTADO: Control de Temperatura ESTACION DE TRABAJO, PC O CONTROLADOR

Cámara de calentamiento

CONVERTIDOR A/D

INTERFAZ DE ADQUISICION DE DATOS

ENTRADA PROGRAMADA

RELEVADOR

AMPLIFICADORINTERFAZ

Si analizamos el esquema anterior podemos representar el sistema de control con un diagrama de bloques: DIAGRAMA DE BLOQUES

Entrada

Salida
Controlador Actuador

Planta

Sensor

Con lo anterior en mente podemos considerar las siguientes definiciones: SISTEMAS DE CONTROL REALIMENTADOS (SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO CERRADO). Un sistema que mantiene una relación prescrita entre lasalida y la entrada de referencia, comparándolos y empleando la diferencia como medio de control. SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO CERRADO. En la práctica se usan tanto los términos sistema de control retroalimentado y sistema de control en lazo cerrado de forma indistinta. Aunque el término control en lazo cerrado es más especifico en el sentido de que implica siempre el uso de una acción de control...