Trabajos de investigacion

Capítulo 2. Sistemas de Control

2-SISTEMAS DE CONTROL 2.1-¿QUÉ ES UN SISTEMA DE CONTROL?
Un sistema dinámicopuede definirse conceptualmente como un ente que recibe unas acciones externas o variables de entrada, y cuya respuesta a estas acciones externas son las denominadas variables de salida. Las acciones externas al sistema se dividen en dos grupos, variables de control, que se puedenmanipular, y perturbaciones sobre las que no es posible ningún tipo de control. La Figura 3 ilustra de un modo conceptual el funcionamiento de un sistema.

Variables de entrada

SISTEMA

Variables de salida

- Variables de control - Perturbaciones Figura 3 – Esquema general de un sistema Dentro de los sistemas se encuentra el concepto de sistema de control. Un sistema de control es un tipo desistema que se caracteriza por la presencia de una serie de elementos que permiten influir en el funcionamiento del sistema. La finalidad de un sistema de control es conseguir, mediante la manipulación de las variables de control, un dominio sobre las variables de salida, de modo que estas alcancen unos valores prefijados (consigna). Un sistema de control ideal debe ser capaz de conseguir suobjetivo cumpliendo los siguientes requisitos: 1. Garantizar la estabilidad y, particularmente, ser robusto frente a perturbaciones y errores en los modelos. 2. Ser tan eficiente como sea posible, según un criterio preestablecido. Normalmente este criterio consiste en que la acción de control sobre las variables de entrada sea realizable, evitando comportamientos bruscos e irreales. 3. Ser fácilmenteimplementable y cómodo de operar en tiempo real con ayuda de un ordenador. Los elementos básicos que forman parte de un sistema de control y permiten su manipulación son los siguientes: Sensores. Permiten conocer los valores de las variables medidas del sistema.

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Capítulo 2. Sistemas de Control Controlador. Utilizando los valores determinados por los sensores y la consigna impuesta, calculala acción que debe aplicarse para modificar las variables de control en base a cierta estrategia. Actuador. Es el mecanismo que ejecuta la acción calculada por el controlador y que modifica las variables de control.

La Figura 4 ilustra el esquema de funcionamiento de un sistema de control genérico.

Variables de control

Perturbaciones

SISTEMA

Variables de salida

ACTUADOR

SENSORSENSOR

CONTROLADOR
Consigna

Figura 4 – Esquema general de un sistema de control 2.2-TIPOS SISTEMAS DE CONTROL EN CANALES DE REGADÍO Existen múltiples criterios para clasificar los distintos tipos de sistemas de control utilizados en la gestión de canales de regadío. Según Georges y Litrico (2002), los cuatro criterios esenciales son: Las variables consideradas La estrategia de controlLos métodos de diseño La implementación en obra

2.2.1 Variables consideradas
En un sistema de control, se consideran cuatro grupos de variables. Las perturbaciones, las variables controladas, las variables de control y las variables medidas. Las perturbaciones son generalmente desconocidas. Las más importantes son las aportaciones extras debidas a las lluvias y las extracciones ilegales.Normalmente, estas perturbaciones no se pueden medir, pero sus efectos sobre las variables medidas permiten detectar su presencia. La utilización de un sistema de lazo cerrado (ver apartado 2.2.2) permite corregir los problemas derivados de la presencia de perturbaciones en el sistema.

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Capítulo 2. Sistemas de Control Las variables controladas son aquellas sobre las que se aplican los valores deconsigna. En el caso de un canal, estas variables controladas son principalmente de dos tipos: caudales y calados. Caudales. Las necesidades hídricas de los usuarios de un canal de riego se pueden definir normalmente en términos de caudales. Existen diversos sistemas de control que utilizan los caudales como variable controlada y son un ejemplo de ello los sistemas de control predictivo GPC...