HISTORIA DEL CONTROL | Luis Javier Trejo Silva
UNIVERSI DAD POLITÉCN ICA DE VICTORIA
TEORÍA DE CONTROL
Contenido Tabla e ilus!ra"io#es$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$% 1.0.: Introducción. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ & 1.1.: definición de un sistema de control. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$& 1.2.: Tipos de sistemas de control. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$& 2.0.: Desarrollo. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$' 2.1.: Control de nivel de líquido. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$' 2.2.: Control de presión de vapor y temperatura. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$( 2.3.: Control de velocidad. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$) 3.0.: Conclusión. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$*
+iblio,ra-.a$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ /0
Tabla de ilustraciones. 1i,ura /2Reloj e a,ua e Tesibio$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ ( 1i,ura 32 l456ara e a"ei!e e +i7a#"io$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$8 1i,ura %2 v4lvula e se,uria e Pa6i#$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$) 1i,ura &2 i#"ubaora e Drebbel$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ * 1i,ura '2 ,ober#aor "e#!r.-u,o e velo"ia e 9a!!$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$*
1.0.: Introducción. Los sistemas de control realimentados son más viejos que la humanidad. Ejemlo de ello son los sistemas !ioló"icos de control en los rimeros seres vivos de nuestro laneta# en el si"uiente tra!ajo de investi"ación nos en$ocaremos en los rimeros ejemlos históricos de sistemas de control creados or el hom!re. Los sistemas de control son arte inte"rante de la sociedad moderna % sus numerosas alicaciones están alrededor de nosotros: en los cohetes que se disaran % en los trans!ordadores esaciales que se lan&an ara onerlos en ór!ita terrestre# en el a"ua de en$riamiento que salica# una arte metálica se $a!rica de manera automática# en los veh'culos que se "u'an or si mismos. Estos son sólo al"unos ejemlos de sistemas controlados que odemos crear.
1.1.: definición de un sistema de control. (n sistema de control es un conjunto de su!sistemas % rocesos encar"ados de administrar# ordenar# diri"ir o re"ular el comortamiento de otro sistema# con el $in de reducir las ro!a!ilidades de $allo % o!tener los resultados deseados. )or lo "eneral# se usan sistemas de control industrial en rocesos de roducción industriales ara controlar equios o máquinas.
1.2.: Tipos de sistemas de control. Los sistemas de control son a"ruados en tres tios !ásicos: 1. *echos or el hom!re 2. +aturales 3. Cu%os comonentes están unos hechos or el hom!re % los otros son naturales.
El o!jetivo rincial de esta investi"ación es resaltar la imortancia de los sistemas de control en el mundo moderno# haciendo ,n$asis en su desarrollo.
2.0.: Desarrollo.
- continuación se verá la historia de al"unos sistemas de control# como lo son los sistemas de control de nivel de l'quido# sistemas de control de resión de vaor % temeratura % control de velocidad.
2.1.: Control de nivel de líquido. Los "rie"os eme&aron a construir sistemas realimentados hacia el ao 300a.c. (n reloj de a"ua /i"ura 1# inventado or esi!io# $unciona!a mediante un sistema donde "otea!a a"ua en un reciiente a una ra&ón constante. El nivel de a"ua en un reciiente se usa!a ara dar la hora. )ara que el a"ua "oteara a una ra&ón constante# el tanque de alimentación ten'a que mantenerse a un nivel constante# lo cual se lo"ra!a or medio de una válvula de $lotador semejante a la de los controles de nivel de a"ua de los inodoros que usamos ho% en d'a.
Figura 1: reloj de agua de Tesibio
)oco desu,s de la ,oca de esi!io# la idea de un control de nivel liquido $ue alicada# or /ilón de i&ancio# a una lámara de aceite /i"ura 2. La lámara consist'a en dos reciientes con$i"urados verticalmente. La charola in$erior esta!a a!ierta en la arte de arri!a % era la $uente de com!usti!le ara la llama. El ta&ón suerior cerrado era el deósito de com!usti!le ara la charola in$erior. Los reciientes esta!an interconectados or medio de dos tu!os cailares % otro tu!o llamado elevador vertical# que esta!a insertado en el aceite de la charola in$erior un oco de!ajo de la suer$icie. - medida que el aceite se quema!a# la !ase del elevador vertical queda!a euesta al aire# que $or&a!a al aceite del deósito de arri!a a circular or los tu!os cailares % entrar en la charola. La trans$erencia de com!usti!le del deósito suerior a la charola se deten'a cuando se alcan&a!a el nivel revio de aceite de la charola# imidiendo as' que el aire entrara al elevador vertical. En consecuencia# el sistema manten'a constante el nivel l'quido del reciiente in$erior.
Figura 2: lámpara de aceite de Bizancio
2.2.: Control de presión de vapor y temperatura. La re"ulación de resión de vaor se inició hacia 141 con el invento de una válvula de se"uridad que constru%o Denis )ain /i"ura 3 .El conceto se mejoró al aumentar el eso de la arte suerior de la válvula. 5i la resión ascendente de la caldera era ma%or que el eso# se escaa!a vaor % la resión se reduc'a6 si la resión no era ma%or que el eso# la válvula no se a!r'a % la resión dentro de la caldera aumenta!a. -s'# el eso en la arte suerior de la válvula $ija!a la resión interna de la caldera.
Figura 3: válvula de seguridad de Papin
am!i,n en el si"lo 78II# Cornelius Dre!!el en *olanda inventó un sistema de control de temeratura uramente mecánico ara incu!ar huevos /i"ura 9. El aarato esta!a $ormado or un $rasco de alcohol % mercurio con un $lotador insertado en su interior. El $lotador esta!a conectado a un re"ulador que controla!a una $lama. (na arte del $rasco esta!a insertada en la incu!adora ara catar el calor "enerado or la $lama. Cuando aumenta!a el calor# el alcohol % el mercurio se de!ilita!an# eleva!an el $lotador % cerra!an el re"ulador# con lo cual se reduc'a la $lama. (na temeratura !aja hacia descender el $lotador# a!ri,ndose as' el re"ulador % aumentando la $lama.
Figura : incubadora de !rebbel
2.3.: Control de velocidad. En 19;# Edmund Lee alico un control de velocidad a un molino de viento. Los vientos crecientes mov'an las aletas más hacia atrás# con lo que ten'an menos área6 cuando la velocidad del viento se reduc'a# ha!'a más área en las aletas.
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Figura ": gobernador centr#$ugo de velocidad de %att
3.0.: Conclusión. La historia de los sistemas de control es !astante interesante# desde los sistemas que vinieron con el desarrollo del laneta mismo como los sistemas !ioló"icos# hasta los creados or el hom!re# que desde la anti"?edad el in"enio de las ersonas ha !uscado la $orma de $acilitarse las cosas# los sistemas de control han tenido una "ran % ráida evolución en los tiemos modernos % esto no arece cam!iar róimamente# % sus alicaciones son cada ve& más imresionantes# alicaciones que hace al"unas d,cadas solo se ve'an en los li!ros de ciencia $icción# en la actualidad# % en el tiemo que viene# arece ser que lo @nico que detendrá el avance % las nuevas alicaciones de los sistemas de control# será la ima"inación.
Bibliogra$#a Nise: Nor5a# S$ ;300(<: sistemas de control para ingeniería $ Po5o#a$ Co56a=.a ei!orial "o#!i#e#!al$ O,a!a: >a!su?i@o ;30/0<: Ingeniería de control moderna $ ari$ Pearso# eu"a!io#