2.5 TIPOS DE SISTEMAS Y ERROR DE ESTADO ESTACIONARIO Y DINAMICO TIPOS DE SISTEMAS
Los sistemas de regulación y control se clasifican en dos tipos: Sistemas de control en lazo abierto. Sistemas de control en lazo cerrado. Sistema de control en lazo o bucle abierto:
En ellos la señal de salida no influye sobre la señal de entrada. La exactitud de estos sistemas depende de su programación previa. Es preciso prever las relaciones que deben darse entre los diferentes componentes del sistema, a fin de tratar de conseguir que la salida alcance el valor deseado con la exactitud prevista. El diagrama de bloque de un sistema en lazo abierto es:
Una característica importante de los sistemas de lazo abierto es que dependen de la variable tiempo y la salida es independiente de la entrada. Los sistemas en bucle abierto tienen el inconveniente de ser muy sensibles a las perturbaciones sistemas de control en lazo cerrado:
En ellos, la señal de salida influye en la entrada. Esto se consigue mediante un proceso de realimentación (feedback). La realimentación es la propiedad propieda d de un sistema en lazo cerrado por la cual la salida (o cualquier otra variable controlada) es comparada con la entrada del sistema, de forma que el proceso de control depende de ambas. En estos sistemas un transductor mide en cada instante instan te el valor de la señal de salida y proporciona un valor proporcional a dicha señal. Este valor relacionado con la señal de salida, se realimenta al sistema, de forma que ésta influye directamente sobre el proceso de control.
El diagrama de bloques correspondiente a un sistema de control en lazo cerrado es:
En él, la salida es realimentada hacia la entrada; ambas se comparan, y la diferencia que existe entre la entrada, que es la señal de referencia o consigna (señal de mando), y el valor de la salida (señal realimentada) es la señal de error. Si la señal de error fuese nula, entonces la salida tendría exactamente el valor previsto. De no ser nula, ésta ataca al controlador o regulador, donde es convenientemente amplificada si fuera necesario, convirtiéndose en la señal activa, capaz de activar al actuador, para que la salida alcance el valor previsto. ANALISIS DE ERROR: ERROR ESTACIONARIO Y ERROR DINAMICO Error estacionario: es la diferencia entre las señales de entrada y salida durante el período estacionario o permanente, se estudia en el campo complejo ya que se dispone de las transferencias, para ello se utiliza el teorema del valor final.
COEFICIENTES DE ERROR ESTATICO: Los coeficientes de error estático son factores de mérito, cuanto mayores son mejor es el sistema respecto del error estacionario.
Error dinámico: es la diferencia entre las señales de entrada y salida durante el período transitorio, es decir el tiempo que tarda la señal de respuesta en establecerse.
para estudiar este tipo de respuesta se utilizan señales de prueba
CRITERIOS DE ERROR
Permiten evaluar el comportamiento de los sistemas y son la base para optimizarlos respecto al comportamiento de su error. Los principales criterios utilizados para la optimización de sistemas de control son: Integral de error absoluto: se representa la evolución de error y la salida del sistema ante una entrada tipo escalón en el valor deseado Criterio integral del error cuadrático: Este criterio da mayor importancia a los errores grandes, pero da poco peso a los errores pequeños.
INTRODUCCION A LA OPTIMIZACION DE SISTEMAS
Requerimientos generales de un sistema de control: Estabilidad: Necesariamente, un sistema debe ser estable, esto significa que la respuesta a una señal, ya sea el cambio del punto de referencia a una perturbación, debe alcanzar y mantener un valor útil durante un período razonable. Exactitud: Un sistema de control debe ser exacto dentro de ciertos límites especificados, esto significa que el sistema debe ser capaz de reducir cualquier error a un límite aceptable Rapidez de respuesta: Es la cualidad que debe tener un Sistema de control para que funcione a tiempo. Un sistema de control debe completar su respuesta a una señal de entrada en un tiempo aceptable
De manera alternativa un sistema se puede definir como estable si al estar sujeto a una entrada impulso la salida tiende a cero a medida que el tiempo tiende a infinito
