Conceptos básicos sobre Sistemas de Control

1. Defina lo que es sistema de control y sus tipos.

Es una representación que nos indica cómo se lleva a cabo una o varias operaciones de manera simulada para el ahorro de recursos, materiales económicos y humanos. Un sistema de control está definido como un conjunto de componentes que pueden regular su propia conducta o la de otro sistema con el fin de lograr un funcionamiento predeterminado, de modo que se reduzcan las probabilidades de fallos y se obtengan los resultados buscados. Los tipos son: 

Sistema de lazo abierto sin control.

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Sistema de lazo cerrado o de retroalimentación r etroalimentación con control.

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Sistemas con perturbaciones.

2. Elabore un diagrama de cada tipo de sistema de control y explique cada sección. 

Sistema de lazo abierto sin control: Sistemas más sencillos caracterizados porque la entrada no depende de

la salida. El esquema que lo representa es

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Sistema de lazo cerrado o de retroalimentación con control: Son aquellos donde la señal de entrada es

modificada o regulada también en función de la señal de salida.

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Sistema con perturbación: Aquellos con señal de salida afectada por fenómenos externos al sistema, con

perturbaciones indeseables por hacer al sistema impredecible e inexacto. Las perturbaciones están en los sistemas sin o con control. En sistemas con control se presentan perturbaciones producidas por componentes del mismo sistema.

3. Mencione tres ejemplos de sistemas de control y explique cada uno de ellos.

a.

Automóvil: La entrada es la presión en el acelerador y la salida es el cambio en la velocidad del

automóvil. b. Sistema de generación de energía: La entrada es energía hidráulica o térmica y la salida es cuando es convertido a energía eléctrica. c.

Cámara fotográfica: La entrada es la luz y la salida es una fotografía.

4. Defina lo que es ruido o perturbación en un sistema de control y qué consecuencias tiene.

Un ruido o perturbación es un fenómeno que afecta la señal de salida. La perturbación puede ser externa o interna al mismo sistema. Una perturbación genera inestabilidad en el sistema y hace que el mismo sea impreciso e inexacto. 5. Elabore un análisis de señales análogas y digitales con sus respectivos diagramas de cada señal. 

Señal de tiempo análoga: función de tiempo continua.

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Señal de tiempo digital: función de tiempo discreto (sucesiones).

6. Elabore un análisis de un sistema de conversión análogo a digital de 8 bits y su forma de tabular y graficar.

Tomando en cuenta 10 V: 10 / 2^8 = Escalones de .03906 en el eje X. Serían 256 combinaciones.

7. Explique lo que son sistemas de control c on y sin memoria. 

Sistema sin memoria: la salida depende únicamente de la entrada en ese instante de tiempo. Ejemplo es un

circuito eléctrico y(t) = Rx(t). 

Sistema con memoria: la salida no depende únicamente de la entrada en e se mismo momento, sino de entradas

en instantes anteriores. Ejemplo: la tensión en un capacitor.

8. Explique lo que es sistema casual, unilateral y bilateral. 

Sistema causal: La salida solo depende de la entrada presente y pasada, pero no de la futura. A dos entradas de

tiempo iguales en un instante dado le corresponden dos salidas de tiempo iguales. Donde la señal depende del tiempo es un sistema causal. Cuando el tiempo no es la variable independiente, el sistema no es causal. Ej: procesamiento de imágenes. 

Sistema estable: La salida es estable, no diverge. A una entrada estable le corresponde una salida estable.

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Sistema inestable: a una entrada estable le corresponde una salida inestable.

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Sistema lineal: los más prácticos en ingeniería, a una combinación lineal de entradas le corresponde una

combinación lineal de salidas. Ejercicios 

Transformada de LaPlace

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Diagrama de bloques