Fundamentos de Control Automatico

1. Realizado Por:
Ruíz M. Orlando R.
C.I: 13.275.946
Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria
Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”
Escuela de Ingeniera Eléctrica
Extensión Maturín

2. El control automático ha intervenido de manera vital en el progreso de la
ingeniería y de la ciencia. Como los avances en la teoría y práctica del control
automático ofrece medios para obtener el funcionamiento óptimos de sistemas
dinámicos, optimizar la calidad y disminuir los costos de producción entre
otras tareas que en la mayoría de los ingenieros y científicos han de tener
buenos conocimientos. El análisis de los Sistemas de Control puede ser de gran
beneficio para instituir lazos de unión entre los incomparables campos de
estudios efectuando que los distintos significativos se unan en un problema
común del control. Un Sistema de Control constituye un conjunto de aparatos
coordinados de tal manera que facilitan la respuesta solicitada de un señalado
proceso. La Ingeniería de Control se refiere al estudio del o regulación de
sistemas físicos.

3. Las primeras aplicaciones del control con retroalimentación se basan en los
mecanismos regulados con flotador desarrollados en Grecia en el periodo 0 a
300 a.c. El reloj de agua de Ktesibios usaba un reloj con flotador. Una lámpara
de aceite inventada por Pilón en al año 250 a.c., usaba un regulador con flotador
para mantener un nivel constante de aceite.
El primer sistema con retroalimentación inventado en la Europa moderna, fue
el regulador de temperatura de Cornelis Drebbel (1572-1633) de Holanda.
En 1681, Dennis Papin (1647-1712)
inventó el primer regulador para calderas de vapor .
El regulador de presión fue una especie de regulador
semejante a la válvula de las ollas a presión.
El primer regulador con retroalimentación
automática usado en un proceso industrial fue el
regulador centrífugo de James Watt desarrollado
en 1769 para controlar la velocidad de una
maquina de vapor.

4. El periodo que precede a 1868 se caracterizo por el desarrollo de los sistemas de
control automático inventados intuitivamente. J. C. Maxwell formuló una teoría
matemática relacionada con la teoría de control usando el modelo de ecuación
diferencial de un regulador. Durante el mismo periodo I. A. Vyshnegradskii
formulo una teoría matemática de los reguladores.
En 1922, Minorsky, trabajo en controladores automáticos de dirección en barcos
y mostró cómo se podrían determinar la estabilidad a partir de las ecuaciones
diferenciales que describen el sistema.
En 1932: Nyquist, desarrollo un procesamiento relativamente simple para
determinar la estabilidad de los sistemas de lazo cerrado sobre la base de la
respuesta de lazo abierto con excitación sinusoidal en régimen permanente.
En 1940, los métodos de respuesta en frecuencia posibilitaron a los ingenieros el
diseño de sistemas lineales de control de lazo cerrado que satisfacían los
comportamientos requeridos, se incrementaron en número y utilidad los
métodos matemáticos y analíticos y la ingeniería de control llegó a ser una
disciplina. Después de la II guerra mundial con el mayor uso de la transformada
de Laplace y el plano de frecuencia compleja, continuaron dominando las
técnicas del dominio de la frecuencia en el campo del control.

5. En 1950 el énfasis de la teoría de la ingeniería de control estuvo en el desarrollo
y uso de los métodos en el plano s y, particularmente, el enfoque de los lugares
geométricos de las raíces; además durante esta época fue posible la utilización
de las computadores analógica y digital como computadores de control.
En 1960, gracias a la disponibilidad de los computadores digitales se hizo
posible el análisis de sistemas complejos en el dominio del tiempo, desde
entonces se ha desarrollado la teoría de control moderna, basada en el análisis y
síntesis en el dominio del tiempo, utilizando variables de estado, con lo que se
posibilita afrontar la complejidad creciente de las plantas modernas y los
estrictos requisitos de exactitud, peso y costo en aplicaciones militares,
espaciales e industriales.
La ingeniería de control está interesada en el análisis y diseño de sistemas
dirigidos hacia un objetivo. La teoría moderna de control esta interesada en
sistemas con cualidades de auto-organización, de adaptación y de aprendizaje.
No cabe duda que en la actualidad, las técnicas de Inteligencia Artificial son las
que más atención están acaparando en el mundo de la Ingeniería en Control.

6. Los componentes básicos de un sistema de control se puede describir mediante:
Objetivos de control
Componentes del sistema de control
Resultados o salidas
Mediante esta grafica podemos observa la
relación que existen entre estos tres
componente. Podemos decir que los objetivos
se identifican como entradas y los resultados
se llaman salidas o variables .
El objetivo de un Sistema de Control es controlar las salidas en alguna forma
establecida mediante las entradas a través de los elementos del sistema de
control. Un buen sistema debe ser riguroso a la variación de los parámetros,
pero sensibles a los comando de entrada.

7. Los Sistemas de Control se puede clasificar de distintas maneras según el
criterio usado.
Lazo abierto o cerrado
Para comparar o no, la entrada y la salida de un
sistema, para controlar ésta última, el sistema se
denomina: Sistema de lazo abierto cuando la salida
para ser controlada, no se compara con el valor de la
señal de entrada o señal de referencia y Sistema de lazo
cerrado cuando la salida para ser controlada, se
compara con la señal de referencia. La señal de salida
que es llevada junto a la señal de entrada, para ser
comparada, se denomina señal de feedback o
de retroalimentación.

8. Sistemas Lineales y No
Lineales
Las señales o variables de los sistema dinámicos
son función del tiempo. Y de acuerdo con ello estos
sistemas son: De Control Continuo, si el modelo
del sistema es una ecuación diferencial, y por tanto
el tiempo se considera infinitamente divisible. De
Control Discreto, si el sistema está definido por
una ecuación por diferencias. El tiempo se
considera dividido en períodos de valor constante.
Control Continuo y Control
Discreto
Según la ecuación que define este sistema, se
denomina: Lineal, si la ecuación diferencial que
lo define es lineal, para sistemas lineales existen
una gran cantidad de técnicas analíticas y gráficas
para fines de diseño y análisis. No lineal, si
la ecuación diferencial que lo define es no lineal,
los sistemas no lineales son difíciles de tratar en
forma matemática.