william

INTRODUCCIÓN
El desarrollo de nuevas tecnologías hace que surjan necesidades en las personas en
cuanto al manejo de sistemas que ayuden a cumplir objetivos para el control. Éstas
necesidades pueden verse reflejadas en distintas áreas tecnológicas que van desde
el control de un sistema de refrigeración, la cantidad de flujo de liquido de máquinas
percoladoras o la velocidad de un avión o unautomóvil de forma segura, son casos
que nos llevan a plantearnos 3 preguntas, primero: ¿Por qué desarrollar un modelo
matemático que nos permita observar y controlar un sistema?, segundo: ¿Qué
variables se necesitan manipular para tener un buen control?, tercero: ¿Cómo
implementar la propuesta de dicho control para que funcione a prueba de cualquier
perturbación en el sistema?
El control esuna herramienta que nos permite influenciar un sistema o planta, sin
tener que modificarla, para que realice cambios graduales en el sistema de acuerdo a
un propósito en específico. En otras palabras, el control es una combinación de
componentes (eléctricos, mecánicos, térmicos, o hidráulicos) que actúan en conjunto
para mantener el comportamiento de un sistema lo más cerca posible a losvalores
deseados sin afectar la estructura del sistema.
El control ha asumido un papel muy importante en el último siglo en el desarrollo de la
civilización, la aplicación de los sistemas de control se encuentran en muchos
campos, por ejemplo; sistemas computacionales, líneas de ensamblaje automático en
la industria, sistemas aéreos, tecnología espacial, sistemas de armas, sistema de guía
demisiles, etc.
La mayoría de los métodos generales de control se basan en el uso de sistemas de
ecuaciones que pueden resolverse para diferentes valores de variables introducidas y
así predecir el comportamiento del sistema, estos modelos se obtienen de forma
experimental o teórica. El estudio de estos modelos nos permite crear una
metodología para obtener sistemas de control de los mismos.
1Con éstos métodos se pueden diseñar sistemas inteligentes con reguladores basados
en modelos que se auto-actualizan y con control de fallos, que pueden tomar
decisiones en función de la información que obtienen a través de sus sensores;
siendo de gran importancia para la electrónica, mecánica, neumática e hidráulica.
Las primeras aplicaciones se remontan a los mecanismos reguladores conflotador en
Grecia. El reloj de Ktesibius fue construido alrededor de 250 a.c. Es considerado el
primer sistema de control automático de la historia, el reloj consistía en un corcho
(válvula de flotador), que tenía la función de mantener el nivel del agua de un tanque
a una profundidad constante. Al ser la profundidad de agua constante, se produce un
flujo también constante que atraviesa por untubo y llena un segundo tanque. Según
sea el nivel del segundo tanque así será el tiempo transcurrido.
El primer trabajo significativo en control automático fue el regulador de velocidad
centrífugo de James Watt para el control de la velocidad de una máquina de vapor. Al
mismo tiempo que Watt se dedicaba a perfeccionar su regulador de bolas, Laplace y
Fourier desarrollaban los métodos detransformación matemática, tan utilizados y
asumidos en la ingeniería de control.
Por su parte, el francés Augustin-louis Cauchy (1789-1857), definió la continuidad en
términos infinitesimales y aportó varios teoremas de análisis complejo. Con su teoría
de la variable compleja, completó las bases matemáticas necesarias para la
ingeniería de control.
A finales del siglo XIX el deseo de mejorar lasrespuestas transitorias y la exactitud de
los sistemas de control, obligó a desarrollar la teoría de control; el físico británico J.C.
Maxwell en 1867-1868 realizó la publicación de un documento considerado como el
documento de los inicios del control de la teoría; sus principales aportaciones son:
Concepto de estabilidad, modelos matemáticos simples, importancia de la acción
integral,...