Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

00025233

242 views

Published on

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

00025233

  1. 1. SISTEMAS DE CONTROLComponentes básicos de un sistema de control se describen mediante. • Objetivos de control. • Componentes del sistema de control. • Resultados o salidas.En términos más técnicos, los objetivos se pueden identificar como entradas, o señales actuales y a losresultados también se les llaman salidas, o variables controladas. En general, el objetivo de un sistema decontrol es controlar las salidas en alguna forma prescrita mediante las entradas a través de los elementos delsistema de control.Ejemplos de aplicaciones de sistemas de control.Control de la velocidad en relentí de un automóvil.El control de la velocidad en relentí del motor en un valor relativamente bajo (para economía de combustible)sin importar las cargas aplicadas al motor (transmisor, aire acondicionado, etc.). Sin el control de la velocidaden ralentí, cualquier cambio súbito en la aplicación de la carga del motor causa una caída en la velocidad delmotor que puede provocar que el motor se detenga. Por tanto, los objetivos principales del control develocidad en ralentí son, eliminar o minimizar las caídas de velocidad cuando se aplica carga al motor, ymantener la velocidad en ralentí del motor en un valor deseado muestra el sistema de control de la velocidaden ralentí desde el punto de vista de las entradas y salidas del sistema.En este caso, el ángulo del acelerador ð y el par de carga ð L (debido a la aplicación del aire acondicionado,dirección hidráulica, transmisión, frenos de potencia, etc.), son las entradas, y la velocidad del motor ð es lasalida. El motor es el proceso controlado del sistema.Sistema de control de una rueda de impresión (margarita).Este sistema muestra un ejemplo del sistema de control de una rueda de impresión (margarita) de unprocesador de textos o una máquina de escribir electrónica. La margarita, que típicamente tiene 96 ó 100caracteres, se mueve a la posición donde se encuentra el carácter deseado para colocarlo frente al martillo parala impresión por impacto. La selección del carácter se realiza en la forma usual mediante el teclado. Cada vezque alguna tecla se presiona, un microprocesador de control calcula la dirección y la distancia a recorrer yenvía la señal lógica de control al amplificador de potencia que controla el motor que a su vez maneja lamargarita. En la práctica, las señales del control generadas por el microprocesador de control deben sercapaces de mover la margarita de una posición a otra lo suficientemente rápido y con una alta calidad deimpresión, lo cual significa que la posición de la margarita debe ser controlada con exactitud. Cuando seproporciona la entrada de referencia, la señal se representa como escalón. Como las bobinas eléctricas delmotor tienen inductancia y las cargas mecánicas tienen inercia, la margarita no puede responder a la entradaen forma instantánea. La margarita sigue la respuesta y se establece en la nueva posición después de untiempo t1. La impresión no debe comenzar hasta que la margarita haya alcanzado el alto total, si no, elcarácter será embarrado.Después que la margarita se ha detenido el periodo de t1 a t2 está reservado para la impresión, de tal formaque el sistema esté listo para recibir un nuevo comando después del tiempo t2.Control de temperatura de la cabina de pasajeros de un coche. 1
  2. 2. La entrada al conductor es la temperatura deseada, convertida a un voltaje. La temperatura efectiva de lacabina se convierte a un voltaje por medio de un sensor, y se le retroalimenta al controlador para comparacióncon la entrada. La temperatura ambiente al calor del sol transferido por radiación actúan como perturbaciones,debido a que no son constantes durante la marcha del vehículo. Este sistema utiliza tanto controlretroalimentado como control de prealimentacion. Este ultimo brinda acción correctiva antes que lasperturbaciones afecten la salida.La temperatura en la cabina del vehículo varía considerablemente, según el lugar en que se mida. En vez deinstalar múltiples sensores para medir la temperatura, y obtener un promedio de los mismos, es maseconómico colocar un ventilador de succión en el sitio donde normalmente los pasajeros sienten latemperatura. Entonces la temperatura del aire del extractor brinda una indicación de la temperatura de lacabina y se considera como salida del sistema.El controlador recibe la señal de entrada, y la señal de salida y las señales de sensores desde las fuentes deperturbación. A su vez, el controlador envía una señal óptima de control a equipo acondicionador de aire paracontrolar la cantidad de aire refrigerado, de modo que la temperatura de la cabina sea igual a la temperaturadeseada.SISTEMA DE CONTROL EN LAZO ABIERTO.( Sistemas no realimentado).El sistema de control de velocidad en ralentí o el sistema de control de la rueda de impresión, son sistemas nocomplejos que se denominan sistemas de control en lazo abierto. No es difícil ver que estos sistemas nopueden satisfacer requerimientos de desempeños críticos.Los elementos de un sistema de control en lazo abierto se pueden dividir en dos partes: el controlador y elproceso controlado. Una señal de entrada o comando se aplica al controlador, cuya salida actúa como señalactuante; la señal actuante controla el proceso controlado de tal forma que la variable controlada sedesempeñe de acuerdo con estándares preestablecidos. En los casos simples, el controlador puede ser unamplificador, unión mecánica, filtro u otro elemento de control. En los casos mas complejos el controladorpuede ser una computadora tal como un microprocesador. Debido a la simplicidad y economía de los sistemasde control en lazo abierto, se les encuentra en muchas aplicaciones no críticas.SISTEMA DE CONTROL EN LAZO CERRADO.(Sistemas de control realimentado).Lo que hace falta en el sistema de control en lazo abierto para que sea más exacto y más adaptable es unaconexión o realimentación desde la salida hacia la entrada del sistema. Para obtener un control más exacto, laseñal controlada debe ser realimentada y comparada con la entrada de referencia, y se debe enviar una señalactuante proporcional a la diferencia de la entrada y la salida a través del sistema para corregir el error. Unsistema con una o más trayectorias de realimentación como el que se acaba de describir se denomina sistemaen lazo cerrado.REALIMENTACIÓN. El uso de la realimentación es para reproducir el error de la entrad de referencia y la salida del sistema. Lareducción del error del sistema es sólo uno de los efectos más importantes que la realimentación realiza sobreel sistema. 2
  3. 3. Para los efectos de la realimentación sobre un sistema de control, es esencial examinar el fenómeno en el másamplio sentido. Cuando la realimentación es introducida en forma deliberada para propósitos de control, suexistencia se identifica fácilmente. Sin embargo, existen numerosas situaciones en donde un sistema físico,que normalmente se reconocería como un sistema inherentemente no realimentado, se vuelve unorealimentado cuando se observa de cierta manera. En general, se establecer que cuando una secuencia cerradade relaciones causa−efecto existe entre las variables de un sistema, se dice que existe realimentación.TIPOS DE SISTEMAS.Los sistemas de control realimentados se pueden clasificar en diversas formas, dependiendo del propósito dela clasificación. Por ejemplo, de acuerdo con el método de análisis y diseño, los sistemas de control seclasifican en lineales y no lineales, variantes con el tiempo o invariables con el tiempo. De acuerdo con lostipos de señales usados en el sistema, se hace referencia a sistemas en tiempo continuo y en tiempo discreto, osistemas modulados y no modulados. A menudo, los sistemas de control se clasifican dé acuerdo con supropósito principal. Por ejemplo, un sistema de control de posición y un sistema de velocidad controlan lasvariables de salida de acuerdo con la forma como su nombre lo indica. 3

×