Tema: Introduccin.

Definiciones.

Control en lazo cerrado en comparacin

con el control en lazo abierto.

P r o f e s o r : M S c. L e o n y O r t i z M a t o s.

lortizm@ups.edu.ec

Teora de Control I.

Jueves, 2 de abril de 2015

Introduccin.

El control automtico ha desempeado una funcin vital en el avance de la ciencia.

Adems de su extrema importancia en los sistemas de vehculos espaciales, de guiado

de misiles, robticos y similares; el control automtico se ha vuelto una parte

importante e integral de los procesos modernos industriales y de manufactura, en el

diseo de sistemas de pilotos automticos en la industria aeroespacial, y en el diseo

de automviles y camiones en la industria automotriz etc.

Tambin es esencial en las operaciones industriales como el control de presin,

temperatura, humedad, viscosidad y flujo en las industrias de proceso.

Debido a que los avances en la teora y la prctica del control automtico aportan los

medios para obtener un desempeo ptimo de los sistemas dinmicos, mejorar la

productividad, aligerar la carga de muchas operaciones manuales repetitivas y

rutinarias, as como de otras actividades, casi todos los ingenieros y cientficos deben

tener un buen conocimiento de este campo.

Teora de Control I.

Definiciones.

Teora de Control I.

Variable controlada y variable manipulada.

La variable controlada es la cantidad o condicin que se mide y controla.

La variable manipulada es la cantidad o condicin que el controlador modifica

para afectar el valor de la variable controlada.

La variable controlada es la salida (el resultado) del sistema. Controlar

significa medir el valor de la variable controlada del sistema y aplicar la variable

manipulada al sistema para corregir o limitar una desviacin del valor medido a

partir de un valor deseado.

Definiciones.

Teora de Control I.

Plantas. Una planta puede ser una parte de un equipo, tal vez un conjunto de las partes de una

mquina que funcionan juntas, el propsito de la cual es ejecutar una operacin

particular.

En la materia le llamaremos planta a cualquier objeto fsico que se va a controlar (tal

como un dispositivo mecnico, un horno de calefaccin, un reactor qumico o una nave

espacial).

Procesos.Un proceso es una operacin natural, artificial o voluntaria progresiva que consiste

en una serie de acciones o movimientos controlados, sistemticamente dirigidos hacia

un resultado o propsito determinados. Le llamaremos proceso a cualquier operacinque se va a controlar.

Definiciones.

Teora de Control I.

Sistemas. Un sistema es una combinacin de componentes que actan juntos y realizan un

objetivo determinado.

El concepto de sistema se aplica a fenmenos abstractos y dinmicos, tales como los

que se encuentran en la economa. Por tanto, la palabra sistema debe interpretarse como

una implicacin de sistemas fsicos, biolgicos, econmicos y similares.

Perturbaciones. Una perturbacin es una seal que tiende a afectar negativamente el valor de la salida

de un sistema.

Si la perturbacin se genera dentro del sistema se denomina interna, en tanto que una perturbacin externa se produce fuera del sistema y es una entrada.

Definiciones.

Teora de Control I.

Control realimentado.

El control realimentado se refiere a una operacin que, en presencia de

perturbaciones, tiende a reducir la diferencia entre la salida de un sistema y alguna

entrada de referencia y lo contina haciendo con base en esta diferencia. Aqu slo se

especifican con este trmino las perturbaciones impredecibles, dado que las

perturbaciones predecibles o conocidas siempre pueden compensarse dentro del

sistema.

EJEMPLOS DE SISTEMAS DE CONTROL.

Teora de Control I.

EJEMPLOS DE SISTEMAS DE CONTROL.

Teora de Control I.

EJEMPLOS DE SISTEMAS DE CONTROL.

Teora de Control I.

CONTROL EN LAZO CERRADO EN COMPARACIN

CON EL CONTROL EN LAZO ABIERTO.

Teora de Control I.

Sistemas de control en lazo abierto.

Los sistemas en los cuales la salida no afecta la accin de control se denominan

sistemas de control en lazo abierto.En un sistema de control en lazo abierto no se mide la salida ni se realimenta para

compararla con la entrada.

Un ejemplo practico es una lavadora. El remojo, el lavado y el enjuague en la lavadora

operan con una base de tiempo. La mquina no mide la seal de salida, que es la

limpieza de la ropa.

En la prctica, el control en lazo abierto slo se usa si se conoce la relacin entre la

entrada y la salida y si no hay perturbaciones internas ni externas.

CONTROL EN LAZO CERRADO EN COMPARACIN

CON EL CONTROL EN LAZO ABIERTO.

Teora de Control I.

Sistemas de control realimentados. Un sistema que mantiene una relacin prescrita entre la salida y la entrada de

referencia, comparndolas y usando la diferencia como medio de control, se

denomina sistema de control realimentado.

Un ejemplo sera el sistema de control de temperatura de una habitacin. Midiendo la

temperatura real y comparndola con la temperatura de referencia (la temperatura

deseada), el termostato activa o desactiva el equipo de calefaccin o de enfriamiento

para asegurar que la temperatura de la habitacin se conserve en un nivel cmodo sin

considerar las condiciones externas.

CONTROL EN LAZO CERRADO EN COMPARACIN

CON EL CONTROL EN LAZO ABIERTO.

Teora de Control I.

Sistemas de control en lazo cerrado en comparacin con

los sistemas en lazo abierto.

Una ventaja del sistema de control en lazo cerrado es que el uso de la realimentacin

vuelve la respuesta del sistema relativamente insensible a las perturbaciones externas

y a las variaciones internas en los parmetros del sistema.

Por tanto, es posible usar componentes relativamente precisos y baratos para obtener el

control adecuado de una planta determinada, en tanto que hacer eso es imposible en el

caso de un sistema en lazo abierto.

CONTROL EN LAZO CERRADO EN COMPARACIN

CON EL CONTROL EN LAZO ABIERTO.

Teora de Control I.

Sistemas de control en lazo cerrado en comparacin con

los sistemas en lazo abierto.

Desde el punto de vista de la estabilidad el sistema de control en lazo abierto es ms

fcil de desarrollar, porque la estabilidad del sistema no es un problema importante.

Por otra parte, la estabilidad es una funcin principal en el sistema de control en lazo

cerrado, lo cual puede conducir a corregir en exceso errores que producen oscilaciones

cambiantes de amplitud constante o cambiante.