1. ¿Qué es control?
La acción o el efecto de decidir sobre el desarrollo de un proceso o sistema. Medir el valor de la variable controlada y ajustar la variable manipulada tal que se corrige o limita la variable de salida a un valor deseado. 2. ¿Qué es la ingeniería de control?
Es un enfoque interdisciplinario para el control de sistemas y dispositivos. Combina diversas áreas como eléctrica, electrónica, mecánica, química, térmica, ingeniería de Procesos, teoría matemática entre otras. Es una combinación de componentes que actúan conjuntamente y cumplen con un objetivo determinado. Los hay físicos, biológicos, económicos, etc. y combinación de ellos.
3. Sistema
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4. ¿Qué es un sistema de control?
Es una interconexión de componentes que forman una configuración y Proporciona una respuesta deseada del sistema. 5. Diferencias entre un sistema de control lazo abierto y cerrado.
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Lazo abierto: utiliza un controlador con el fin de obtener una respuesta deseada. Lazo Cerrado: utiliza una medición adicional de la salida real, para compararla con la referencia de salida deseada.
6. ¿Qué es un sistema de lazo abierto?
Son aquellos que no tienen información obtenida por realimentación, por lo cual no pueden ajustar la respuesta del sistema en función de la salida del mismo. 7. ¿Qué es un sistema de lazo cerrado?
Son aquellos en los cuales existe un lazo de realimentación que mide la señal de salida para realimentarla r ealimentarla a la entrada y, así, ajustar la respuesta del sistema. 8. Clasificaciones de los sistemas de control de acuerdo con el t ipo de función matemática a.
Sistemas no lineales : Son aquellos en los cuales las
ecuaciones que describen su comportamiento no son lineales. En este caso, el comportamiento de los sistemas no lineales no responde al principio de superposición. Por ejemplo destacan el sistema del clima en la Tierra, la óptica ó ptica no lineal, la Teoría de la Relatividad, etc.; todos ellos están representados por ecuaciones no lineales
b.
Sistemas lineales : Aquellos en los cuales las ecuaciones que controlan su
comportamiento son lineales. En particular, el comportamiento de los sistemas lineales esta sujeto al principio de superposición. Los sistemas lineales son predecibles y se puede determinar su salida mediante la multiplicación directa de la ser ial de entrada por la función transferencia del mismo.
9. Clasificaciones de los sistemas de control de acuerdo con el tipo de respuesta del sistema de control: a.
Sistemas contin uos : Son aquellos que tienen una respuesta analógica que puede ser
representada por una función continua. Por ejemplo, el sistema de llenado de agua en un tanque donde se controla el nivel mediante flotadores, a medida que el flotador sube se cierra la válvula, originando un flujo cada vez menor de agua que ingresa al tanque. b.
Sistemas di scretos : Son aquellos que tienen como salida una serial
digital, que por definición es aquella que toma un numero finito de valores en un intervalo considerado. Por ejemplo un motor paso a paso, en el cual con cada pulso de entrada avanza un ángulo de giro determinado el rotor.
10. Elementos de un sistema de control – Señal de entrada: valor de referencia de la variable a controlar. – Comparador : este elemento compara el valor de la señal de referencia con el valor
medido de lo que se obtiene a la salida del sistema de control. – Elemento de control : cuando recibe la señal de error a su entrada decide que acción tomar. – Elemento de corrección: realiza el cambio en el proceso. – Proceso: sistema en el cual se va a controlar la variable. – Elemento de medición: proporciona la señal de realimentación al comparador. Dicha señal proviene de medir la salida del sistema. – Señal de error : señal de entrada de referencia ± señal de realimentación. 11. Realimentación en los sistemas de control. a.
Realimentación positiva: indica que el sistema evoluciona a medida que se retroalimenta, amplificando la
respuesta original. También llamada retroalimentación de esfuerzo. b.
Realimentación negativa: Indica que el sistema evoluciona a medida que se retroalimenta, compensando el
resultado de la respuesta original. El sistema presenta de esta forma comportamiento estable, oponiéndose a los cambios que puedan modificar los valores esperados como resultado de su operatoria. 12. Definiciones en sistemas de control de procesos
– Las variables de entrada son aquellas magnitudes manipulables a total vo luntad desde el exterior y que afectan el proceso. Éstas permiten determinar las principales características de comportamiento del proceso. – Las variables de salida constituyen el medio que permite efectuar el análisis del proceso y están relacionadas a los objetivos de estudio. – Las perturbaciones son magnitudes que también actúan desde el exterior, pero que no son manejables y cuyo efecto sobre el proceso siempre es conocido. Introducen una componente de incertidumbre en el análisis. – Las variables de estado son aquellas variables que definen totalmente la condición del sistema, desde el punto de vista de los objetivos de estudio, en cuanto a la información contenida en éste y a su evolución frente a una acción del medio. – Los parámetros son cantidades que fijan ciertas características del proceso, estableciendo un marco al cual estará condicionado su comportamiento; se consideran fijas o constantes cuando el resto está sujeto a variaciones.
13. Estrategias de Control.
a. Control prealimentado: Con esta estrategia de control la perturbación es totalmente eliminada de la salida. b. Control de razón: se utiliza cuando dos o más componentes deben ser empleados en una determinada proporción, como se muestra a continuación. c. Control en cascada: Capacidad de limitar una variable del sistema mientras se controla ot ra. d. Control adaptativo: Permite realizar una actualización de los parámetros del controlador, en función de los cambios producidos en los parámetros, para cancelar los cambios.
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