Actividad #9
SISTEMA DE CONTROL
Un sistema dinámico puede definirse
conceptualmente como un ente que recibe unas
acciones externas o variables de entrada, y cuya respuesta a estas acciones
externas son las denominadas variables
de salida.
Las acciones externas al sistema se dividen en
dos grupos, variables de control, que se
pueden manipular, y perturbaciones sobre las que no es posible ningún tipo de control.
Dentro de los sistemas se encuentra el concepto
de sistema de control. Un sistema de
control es un tipo de sistema que se caracteriza por la presencia de una serie de elementos que permiten influir en el
funcionamiento del sistema. La finalidad de un sistema de control es conseguir, mediante la
manipulación de las variables de control, un dominio sobre las variables de salida, de
modo que estas alcancen unos valores prefijados
(consigna).
Un sistema de control ideal debe ser capaz de
conseguir su objetivo cumpliendo los siguientes
requisitos:
1. Garantizar la estabilidad y, particularmente,
ser robusto frente a perturbaciones y errores
en los modelos.
2. Ser tan eficiente como sea posible, según un
criterio preestablecido.
Normalmente este criterio consiste en que la
acción de control sobre las variables de
entrada sea realizable, evitando comportamientos bruscos e irreales.
3. Ser fácilmente implementable y cómodo de
operar en tiempo real con ayuda de un
ordenador.
Los elementos básicos que forman parte de un sistema
de control y permiten su manipulación son los siguientes:
-
Sensores. Permiten conocer los valores de las variables medidas del sistema.
-
Controlador. Utilizando los valores determinados por los sensores y la consigna impuesta, calcula la acción que debe aplicarse para modificar las variables de control en base a cierta
estrategia.
-
Actuador. Es el mecanismo que ejecuta la acción calculada por el controlador y que modifica las variables de
control.
Sistema
manual
En el sistema manual el hombre actúa como fuente
de energía o motor, observando y controlando su tarea.
Esto se observa por ejemplo en el artesano, carpintero o herrero.
Sistema
semiautomático
En el sistema semiautomático, también llamado mecánico, la acción
motora es llevada a cabo por componentes mecánicos mientras que el hombre
observa y controla su tarea, como por ejemplo al conducir un automóvil. En
relación al trabajo se aplica allí donde se exige mucha energía o donde las
condiciones de entorno son severas.
Sistema
automático
En el sistema automático solamente la observación
de instrumentos y monitores es efectuada por el hombre, en tanto que la
controlabilidad es llevada a cabo por el sistema. Esto se puede ver por ejemplo
en las modernas instalaciones de colada continua y en las actividades de las
salas de control de energía.
Los ejemplos dados son sistemas de lazo cerrado,
es decir que cuentan con una realimentación de la situación en forma inmediata
ni bien se percibe un desfasaje en el funcionamiento correcto. En los sistemas
automáticos el procesamiento de la información puede considerarse instantáneo,
denominándose realimentación en tiempo real. En tanto que en el caso de los
sistemas de lazo abierto al no contar con la realimentación, después de ser
activados no pueden ser controlados.
