Andrea

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1. Introducción

   • Términos básicos
     • Variable controlada (se mide y controla) / señal de control o variable manipulada (se modifica por el controlador para afectar las variables de salida).
     • Plantas
       • Objeto físico a controlar, elemento de una máquina.
     • Procesos
       • Cualquier operación a controlar ( propósito determinado).
     • Sistemas
       • Combinación de componentes que actúan juntos y realizan un objetivo determinado.
     • Perturbaciones (-)
       • Dentro del sistema = interna
       • Fuera del sistema = externa (entrada)
     • Control realimentado
       • Reducen la diferencia entre la salida de un sistema y alguna entrada de referencia (perturbaciones impredecibles).

2. Ejemplos

   • Sistema de control de velocidad
     • Su principio básico se basa en el mecanismo creado por James Watt, compuesto por cinco componentes: Sistema controlado, variable controlada (velocidad), la señal de error, señal de actuación y una perturbación
   • Sistema de control de temperatura
     • En este sistema, la temperatura analógica se convierte a digital mediante un un convertidor A/D, si hay discrepancia con la temperatura programada, el controlador se encarga de que se adquiera el valor deseado
   • Sistemas empresariales
     • Son sistemas a lazo cerrado, su comportamiento llega a mejorar mediante el uso de tiempo de previsión o anticipación y se reduce a los componentes necesarios sobre los detalles analíticos que se requieren
   • Sistemas de control robusto
     • En este sistema, se debe asumir desde el inicio que existe un error o incertidumbre entre la planta real y el modelo matemático, los cuales se deben incluir el proceso de diseño del sistema de control.
     • La estabilidad robusta garantiza la estabilidad interna de todos los sistemas que pertenecen a un grupo de sistemas que representan el sistema de la planta real
     • Comportamiento robusto significa que el comportamiento especificado se satisface para todos los sistemas que pertenecen a este grupo

3. Control en lazo cerrado en comparación con control en lazo abierto

   • Sistemas de control realimentados.
     • Existe una relación determinada entre la salida y la entrada de referencia, comparándolas y usando la diferencia como medio de control.
   • Sistemas de control en lazo cerrado
     • Implica el uso de una acción de control realimentado para reducir el error del sistema y llevar a la salida del sistema el valor deseado.
   • Sistemas de control en lazo abierto.
     • En este sistema,, no se mide la salida ni se realimenta para compararla con la de la entrada
       • Se emplean en sistemas donde se conoce con anticipación las entradas y en los cuales no hay perturbaciones,
         • Ventajas
           • Construcción simple y facilidad de mantenimiento.
           • Menos costosos que el correspondiente sistema en lazo cerrado
           • No hay problemas de estabilidad.
   • Sistemas de control en lazo cerrado en comparación con sistemas en lazo abierto.
     • 1- La respuesta del sistema se vuelve relativamente insensible a las perturbaciones externas y a las variaciones internas en los parámetros del sistema.
       • 2- La estabilidad es un gran problema para este tipo de sistemas
         • 3- Suele tener costes y potencias más grandes

4. Diseño y compensación de sistemas de control

   • Especificaciones de comportamiento
     • Se deben dar antes de que comience el proceso de diseño (se relacionan con la precisión, la estabilidad relativa y la velocidad de respuesta). Es la parte más importante del diseño para obtener un sistema de control óptimo para el propósito deseado.
   • Compensación del sistema
     • Se modifica la estructura añadiendo un dispositivo apropiado para que el sistema se comporte como se desea. Este elemento "compensador" modifica el comportamiento deficiente del sistema original.
   • Procedimientos de diseño
     • Se parte de un modelo matemático,
       • Se debe construir un prototipo y probar el sistema en lazo abierto (si se asegura la estabilidad absoluta), se prueba el comportamiento del sistema en lazo cerrado.
     • Método de prueba y error
       • El Sistema final debe cumplir con las especificaciones de comportamiento, ser fiable y económico.

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