Reseña
El control es un área de la ingeniería y forma parte de la Ingeniería de Control. Se centra en el control de los sistemas dinámicos mediante el principio de la realimentación, para conseguir que las salidas de los mismos se acerquen lo más posible a un comportamiento predefinido. Esta rama de la ingeniería tiene como herramientas los métodos de la teoría de sistemas matemática.
Las aplicaciones son de lo más variado: desde tecnología de fabricación, instrumentación médica, subestaciones eléctricas, ingeniería de procesos, robótica hasta economía y sociología. Aplicaciones típicas son, por ejemplo, el piloto automático de aviones y barcos y el ABS de los automóviles.
Para entrar al estudio de los Sistemas de Control, se deben definir los siguientes términos:
Control
Esta palabra se usa para designar regulación, gobierno, dirección o comando. Es una estrategia que verifica lo que ocurre (realidad) con respecto a lo que debería ocurrir (objetivo) y de no existir concordancia se toman acciones para corregir la diferencia.
Sistema de Control Automático
Sistema que
reemplaza al factor humano en la realización de tareas peligrosas, repetitivas,
monótonas, que requieren especial atención.
Variable manipulada
Estímulo aplicado al proceso por el equipo de control con el fin de
lograr que la variable controlada alcance el valor deseado.
Variable
controlada: respuesta obtenida del sistema controlado.
Perturbación
Sistemas
de control en lazo abierto
Los sistemas en los
cuales la salida no afecta la acción de control se denominan sistemas de
control en lazo abierto. En otras palabras, en un sistema de control en lazo
abierto no se mide la salida ni se realimenta para compararla con la entrada.
Sistemas de control en lazo cerrado
Un sistema que
mantiene una relación prescrita entre la salida y la entrada de referencia,
comparándolas y usando la diferencia como medio de control, se denomina sistema
de control realimentado.
En la mayoría de
los sistemas de control lineales, la salida debe seguir la misma forma de la
entrada, pero en los casos que la salida no verifique la misma forma de la
entrada, para ser considerado un sistema lineal la salida deberá reflejar los
mismos cambios generados en la entrada.
Un sistema es lineal
cuando se cumplen en las propiedades de homogeneidad y superposición.
Cuando los
parámetros del sistema de control son estacionarios con respecto al tiempo
durante la operación del sistema, es decir son magnitudes que permanecen
constantes en el tiempo, el sistema se denomina Sistema Invariante con el
tiempo.
Cuando los
parámetros varían con el tiempo, el Sistema se denomina Variante en el tiempo.
Representados por ecuaciones diferenciales lineales cuyos coeficientes o
parámetros varían con el tiempo.
Los sistemas no
lineales son todos los demás, regidos por ecuaciones no lineales.
Referencias
Ogata, K. (2002). Ingeniería de control moderna (3.a ed.). Pearson.
Carrillo, A. J. (2011). Sistemas Automáticos de Control: Fundamentos Básicos de Análisis y Modelado (2.a ed.). UNERMB.
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