Ensayo De Definiciones B

Definiciones básicas.

En todo sistema de control se distinguen dos partes fundamentales: la entrada o estímulo y la salida o respuesta. Existen modelos de control con varias entradas y salidas; mientras que es posible que un sistema tenga entradas no definidas introducidas por agentes externos.

Figura 1.Sistema genérico.

De otro lado, según la naturaleza del control se pueden distinguir dos tipos de sistemas: sistemas de control en lazo abierto y en lazo cerrado. En el primer caso la acción de control es independiente de la salida, mientras que el segundo ésta influye de alguna forma en la salida. El sistema de control en lazo abierto genera menos problemas de estabilidad y los criterios de diseño necesarios para hacer el sistema estable son mucho más sencillos. Además no requieren las señales de realimentación tan precisas de los sistemas en lazo cerrado. Sin embargo, el control en lazo cerrado presenta otras ventajas. Al depender la señal de referencia de la salida, la respuesta del sistema es más sensible a variaciones de los parámetros y se atenúan los efectos de los ruidos y las distorsiones.

Otro concepto importante es la realimentación. La realimentación es la propiedad de los sistemas de control en lazo cerrado que permite que la salida (o alguna variable controlada) se compare con la entrada del sistema (o una entrada de algún otro componente o subsistema) de tal forma que la acción de control apropiada se puede formar como alguna función de la entrada y la salida.

Figura 2. Sistema regulado en lazo abierto.

Por último, las señales de un sistema de control son funciones de alguna variable independiente, generalmente el tiempo. Bajo este punto de vista se distinguen entre sistemas de control continuos o discretos. El primer caso las señales del sistemas serán dependientes en todo momento de la variable independiente t; la señal se denomina continua o analógica. Los sistemas de control discretos poseen señales de interés sólo en instantes determinados de la variable independiente t; tales señales se denominan discretas en el tiempo, de datos discretos, de datos muestreados o digital. Existen también sistemas híbridos de ambos sistemas de control

11.1 11.1 Terminología de los sistemas regulados.

Generalmente los sistemas de control se representan haciendo uso de los llamados diagramas de bloques. Un diagrama de bloques es una representación gráfica de la relación causa-efecto entre la entrada y la salida de un sistema físico. La forma más simple de un diagrama de bloques es un sólo bloque con una entrada y una salida, tal y como se muestra en la figura siguiente.

Figura 3. Sistema regulado en lazo cerrado

Usualmente en el interior del bloque contiene la descripción o el símbolo de la operación matemática que se va a efectuar sobre la entrada para producir la salida, las flechas representan la dirección de la información o flujo de la señal. De otro lado, las operaciones de adición y substracción tienen una representación especial: se representa con un círculo al que se le añaden a las flechas que entran en el círculo su correspondiente signo + ó -.En general el diagrama de bloques representa un sistema de una única entrada y una única salida, en el dominio de la transformada de Laplace. La señal de entrada es R(S), la salida C(S), la señal de realimentación R’(S) y la señal de error es E(S). La función de transferencia del sistema es G(S) y la función de transferencia de la realimentación H(S).Esto significa que el lazo de realimentación se considera abierto a su entrada. La función de transferencia del sistema en lazo cerrado es: C(s)/R(s)=G(s)/(1+G(s)H(s)). A la ecuación 1+G(S)H(S) = 0 se la denomina ecuación característica del sistema y sus raíces determinan la respuesta transitoria del sistema en lazo abierto.

A continuación se exponen algunas definiciones relacionadas con los sistemas de control en lazo cerrado:

 Planta, proceso o sistema controlado: es el sistema, subsistema, proceso u objeto comandado por el sistema de control.

 Salida controlada: es la variable de salida de la Planta.

 Trayectoria directa: es la trayectoria seguida del punto de suma a la salida controlada.

 Elementos anticipativos: son los componentes de la trayectoria directa que generan las señales de control aplicadas a la planta. Suelen ser controladores, compensadores y/o amplificadores.

 Señal de control: es la salida de los elementos anticipativos.

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