1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSION PORLAMAR
DIAGRAMAS DE FLUJO DE SEÑALES
Autor: Jesús E. Jiménez L.
Prof.: Diógenes Rodríguez
Porlamar, Mayo 2016
2. 2
INDICE DE CONTENIDO
Introducción......................................................................................
Diagramas de Flujo de Señales.......................................................
Diagramas de Bloques..........................................................................
• Simbología Básica.....................................................................
• Propiedades.............................................................................
• Operaciones.............................................................................
• Construcción.............................................................................
Formula de Ganancia de Mason....................................................
Función de Transferencia del Sistema..........................................
Flujograma........................................................................................
• Características........................................................................
• Simbología...............................................................................
• Tipos.........................................................................................
Conclusiones....................................................................................
Referencias Bibliográficas..............................................................
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INTRODUCCION
Desde que el ser humano tuvo conciencia de sí mismo y por ende, del entorno que
lo rodea, se han desarrollado metodologías que lo han ayudado a describir los procesos
naturales, industriales y tecnológicos. Con el avance del método científico ocurrido a lo
largo de varios años, surgieron muchas inquietudes, las cuales, grandes genios trataron
de responder por medio de la aplicación de los conocimientos matemáticos y la
observación, entre estos pensadores se encontraba Pierre Simón Laplace, quien
desarrollo: La Transformada de Laplace en el Siglo XVIII y más recientemente el
Ingeniero Electrónico Samuel Jefferson Mason, quien basándose en el trabajo de Laplace,
desarrolló a principios del siglo XX, una ecuación llamada: Formula de Ganancia de
Mason, que calcula el resultado o la respuesta de un Sistema dada una entrada
específica.
Estos son los principios en los que se fundamentan los Diagramas de Flujo de
Señales, más específicamente, los Diagramas de Bloques, los cuales intentan modelar
procesos matemáticos e industriales y así optimizar los recursos disponibles, veremos a
continuación su simbología, las reglas para su construcción, operaciones y métodos de
simplificación, además de todo lo mencionado, también estudiaremos los Diagramas de
Flujo o Flujogramas, su simbología, características y tipos.
Adicionalmente a la teoría asociada a estas metodologías de modelado,
observaremos ejemplos cada una de ellas, con el fin de tener una visión más global de
sus aplicaciones en el mundo real.
4. 4
Diagramas de Flujo de Señales
Un Diagrama o Gráfico de Flujo de Señal consiste en una red en la cual los nodos
están conectado por ramas con dirección y sentido. Cada nodo representa una variable
del sistema y cada rama conectada entre dos nodos, actúa como un multiplicador de la
señal y esta fluye solamente en un sentido. El sentido del flujo de señal se indica por una
flecha ubicada en la rama y el factor de multiplicación aparece a lo largo de la rama. El
gráfico despliega el flujo de señales de un punto del sistema a otro y da las relaciones
entre las señales.
Los elementos básicos necesarios para la construcción de un diagrama de flujo de
señales son los siguientes:
• Señal: variable del sistema de ecuaciones.
• Nodos: se utilizan para expresar variables y es el punto donde aparece la Señal.
Un nodo suma las señales de todas las ramas de entrada y transmite esa suma a
todas las ramas de salida.
• Ramas: Son segmentos lineales que tienen ganancias y direcciones asociadas, la
señal se transmite a través de una rama solamente en la dirección de la flecha.
• Nodo de entrada (fuente): Es un nodo que tiene solamente ramas de salida.
• Nodo de salida (pozo): Es un nodo que tiene solamente ramas de entrada.
• Trayectoria: es una sucesión continua de ramas que se dirigen en la misma
dirección.
• Trayectoria directa: es una trayectoria que empieza en un nodo de entrada y
termina en un nodo de salida, a lo largo de la cual ningún nodo se atraviesa más
de una vez.
• Lazo: es una trayectoria que se origina y termina en el mismo nodo y en donde
ningún otro nodo se atraviesa más de una vez.
• Ganancia de la trayectoria: Es el producto de las ganancias de las ramas de una
trayectoria.
• Lazos disjuntos: Son lazos que no comparten ningún nodo en común.
5. Figura 1. Diagrama de Flujo de Señales.
(2007).
5
Figura 1. Diagrama de Flujo de Señales. Tomado de prof.usb.ve. Por Montbrun Di Filippo, JennyMontbrun Di Filippo, Jenny
6. 6
Diagramas de Bloques
El diagrama de bloques es la representación gráfica del funcionamiento de un
sistema expresado mediante bloques. Define con claridad su organización determinando
sus entradas, salidas y las relaciones entre los diferentes bloques. Los Diagramas de
Bloques se dividen principalmente en Dos (2) Tipos:
• Diagrama de bloques de modelo matemático: Es el utilizado para representar
sistemas físicos (reales). Cada uno de los bloques que componen el sistema físico
es generalmente una simplificación de la realidad, lo que permite un tratamiento
matemático razonable. El modelo matemático de cada bloque se valida si su
respuesta, ante una misma entrada, es similar a la proporcionada por el bloque
real.
Figura 2. Ejemplo de Diagrama de Bloques Modelo Matemático. Tomado de www.uv.es. Por
Prof. Jaime Castelló Moreno (2010).
• Diagrama de bloques de procesos de producción: Es un diagrama utilizado
para indicar la manera en la que se elabora cierto producto, especificando la
materia prima, la cantidad de procesos y la forma en la que se presenta el
producto terminado.
7. 7
Figura 2. Ejemplo de Diagrama de Bloques Procesos de Producción. Tomado de www.uv.es.
Por Prof. Jaime Castelló Moreno (2010).
8. 8
Simbología Básica de Diagramas de Bloques
• Bloques: Sirve para representar un sistema al que llega información (variable de
entrada) y en el que se produce información (variable de salida). Se lo identifica
con una letra Mayúscula que da el valor del bloque.
Figura 3. Símbolo de Bloque en un Diagrama de Bloques. Tomado de www.herrera.unt.edu.ar.
Por Centro Roberto Herrera (2012).
• Señal: Representa las variables de entrada o salida. La dirección del flujo de
información viene dado por el sentido de la flecha. Se representa con una flecha y
una letra minúscula asociada a esta.
Figura 4. Símbolo de Señal en un Diagrama de Bloques. Tomado de www.herrera.unt.edu.ar.
Por Centro Roberto Herrera (2012).
• Sumador: Elemento que sirve para combinar dos señales de entrada generando
una salida que es su suma (o resta). Se representa con un circulo.
Figura 5. Símbolo de Sumador en un Diagrama de Bloques. Tomado de
www.herrera.unt.edu.ar. Por Centro Roberto Herrera (2012).
9. 9
Propiedades de los Diagramas de Bloques
La simplificación de un diagrama de bloques mediante reordenamientos y
sustituciones reduce de manera considerable la labor necesaria para el análisis
matemático subsecuente. Sin embargo, debe señalarse que, conforme se simplifica el
diagrama de bloques, las funciones de transferencia de los bloques nuevos se vuelven
más complejas, debido a que se generan polos y ceros nuevos.
Los métodos más comunes son el arreglo de bloques en serie, paralelo y
retroalimentación. A continuación se muestra la figura 6. donde se visualizan los arreglos
resultantes para cada uno de los métodos nombrados.
Figura 6. Operaciones Básicas Diagramas de Bloques. Tomado de www.herrera.unt.edu.ar. Por
Centro Roberto Herrera (2012).
10. 10
Para complementar la tabla anterior se anexa la Figura 7. con otras propiedades para la
simplificación de diagramas de bloques.
Figura 7. Propiedades de los Diagramas de Bloques. Tomado de
simulacionycontroldeprocesosudenar.blogspot.com. Por Universidad de Nariño (2011).
11. 11
Operaciones elementales con Diagramas de Bloques
Son Dos (2) las operaciones básicas con diagramas de bloques. La primera de
ellas es la que define la función del bloque mismo, con su señal de entrada (a), el sistema
(G) y una señal de salida (b).
Figura 8. Operaciones Básicas Diagramas de Bloques. Tomado de www.herrera.unt.edu.ar. Por
Centro Roberto Herrera (2012).
la relación matemáticas entre estas señales (a) y (b) se representa con la siguiente
función:
Figura 9. Operaciones Básicas Diagramas de Bloques. Tomado de www.herrera.unt.edu.ar. Por
Centro Roberto Herrera (2012).
La variable de entrada (a) influye (causa) en el sistema determinado por el bloque
(G) que genera una variable de salida (b) (efecto). Esta variable de salida es la
consecuencia de la entrada (a) y de la naturaleza del sistema (G). Cada bloque tiene una
sola entrada y una sola salida.
12. 12
La Segunda Operación Básica con bloques es la combinación de señales que se
efectúan a través del sumador al que ingresan dos señales de entrada y da con resultado
una salida, la suma (o resta) de las entradas.
Figura 10. Operaciones Básicas Diagramas de Bloques. Tomado de www.herrera.unt.edu.ar.
Por Centro Roberto Herrera (2012).
Cuando una de las señales se resta, debe indicarse explícitamente en la
proximidad del sumador con el signo (-).
Construcción de Diagramas de Bloques
El objetivo principal de un diagrama de bloques es representar un sistema físico
gráficamente. Esta representación puede realizarse de dos formas:
• La primera, que es la más común, es cuando se conocen los elementos que
conforman el sistema de control, sus conexiones así como las funciones de
transferencia de sus elementos. En este caso se construye el diagrama de bloques
según la organización de los elementos y luego se coloca en cada bloque la
función de transferencia correspondiente.
Ejemplo 1. Representación en diagramas de bloque a partir del esquema del
sistema de control retroalimentado.
13. 13
Figura 11. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
El esquema anterior representa un sistema de control de nivel neumático,
en donde se han colocado elementos de control cuyas funciones de transferencia
son:
Figura 12. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
Para este sistema:
• Dibuje el diagrama de bloques completo.
• Determine la función de transferencia de lazo cerrado.
• Obtenga una representación en espacio de estado para el proceso y para
el sistema completo.
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Solución.
En este caso lo primero que debemos hacer es identificar los componentes, dibujar
el diagrama de bloque típico de un sistema de control retroalimentado y colocar en cada
bloque las funciones de transferencia.
Figura 13. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
Donde:
ܳ݁: Caudal de entrada al tanque.
ܳ:ݏ Caudal de salida del tanque.
h: Nivel del tanque.
ܲ݉: Presión medida que corresponde directamente al valor del nivel.
ܲ:ݎ Presión de referencia, la deseada en el tanque, que tiene una correspondencia directa
con el nivel deseado.
ܺ:ݒ Posición del vástago de la válvula que regula el paso del flujo de entrada.
Observamos aquí que necesitamos conocer la función de transferencia del
proceso para completar el diagrama de bloque. Esta función de transferencia corresponde
al de un sistema hidráulico, donde la entrada corresponde a la diferencia entre el caudal
de entrada y el de salida (ܳ݁ − ܳ,)ݏ y la salida del sistema será el nivel (h).
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Se tienen las siguientes ecuaciones:
Figura 14. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
Con estas dos ecuaciones podemos obtener la ecuación de la dinámica del
sistema que es:
Figura 15. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
A partir de esta ecuación podemos obtener la función de transferencia:
Figura 16. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
El diagrama de bloques completo del sistema será entonces:
Figura 17. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
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Para obtener la función de transferencia de lazo cerrado debemos reducir el
diagrama de bloques del sistema, que es un diagrama de dos entradas (ܲ,ݎ ܳ)ݏ y una
salida (h). Igualamos primero ܳݏ a cero y obtenemos:
Figura 18. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
Igualamos luego ܲݎ a cero y obtenemos:
Figura 19. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
El diagrama de bloques simplificado será:
17. 17
Figura 20. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
Este diagrama de bloque se puede entonces expresar como una función de
transferencia o ecuación en transformada de Laplace que relaciona la entrada con la
salida:
Figura 21. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
Esta ecuación expresada en tiempo sería:
Figura 22. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
Como es una ecuación diferencial de primer orden podemos entonces definir un
solo estado, en cuyo caso lo más sencillo es: x = h , y tenemos dos entradas:
18. 18
Figura 23. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
Obtendremos entonces una ecuación de estado y una ecuación:
Figura 24. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
Esta ecuación expresada en forma vectorial sería:
Figura 25. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
Donde:
Figura 26. Ejemplo 1 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
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• La segunda forma, menos común pero no menos importante, es cuando se
conocen las funciones de transferencia de los elementos sin conocer la forma
como los elementos están conectados. En este caso se deberá realizar primero un
diagrama de bloques preliminar, luego se deberán identificar en este los
componentes principales por ejemplo: Proceso, controlador, elemento final de
control y elemento de medición. Y finalmente volver a dibujar el diagrama en forma
ordenada y reducirlo para obtener la función de transferencia si esto es necesario.
Ejemplo 2. Representación del diagrama de bloques a partir de las
ecuaciones de los componentes las siguientes ecuaciones representan un sistema
de control:
Figura 27. Ejemplo 2 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
Donde:
e,q,v,w,x,z: son señales
y: es la variable controlada
u: es la señal de referencia
D: es el operador diferencial (derivada respecto de)
A,ܿଵ,ܿଶ, ܿଷ, ܿସ,ܿହ, ܿ, ܿ, ଼ܿ,K: son constantes (ganancias).
Determinar la función de transferencia de:
• Proceso.
• Controlador.
• Elemento final de control.
• Elemento de medición.
20. 20
Identificar:
• Variable manipulada.
• Perturbación.
Solución:
Primero se dibuja un diagrama de bloques preliminar.
Figura 28. Ejemplo 2 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
Luego se vuelve a dibujar el diagrama de bloques pero en una forma más
ordenada que permita identificar más fácilmente los componentes, con u como entrada y y
como salida:
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Figura 29. Ejemplo 2 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
Comparando con el diagrama de bloque típico de un sistema de control
retroalimentado se pueden fácilmente identificar los componentes, se hacen determinan
entonces las funciones de transferencia para cada uno de ellos:
Figura 30. Ejemplo 2 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
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Figura 31. Ejemplo 2 Diagramas de Bloques. Tomado webdelprofesor.ula.ve Por Prof. Jean-
François DULHOSTE (2011).
De esta última forma del diagrama observamos entonces que la variable
manipulada es q y que la perturbación es w.
Formula de Ganancia de Mason
La Formula de Mason permite determinar la transmitancia (magnitud que expresa
la cantidad de energía que atraviesa un cuerpo en la unidad de tiempo) o relación entre
cualquier señal de entrada y cualquier señal de salida, o entre dos puntos de un sistema,
por complejo que este sea, si se conoce su diagrama de bloques. El sistema puede
contener múltiples entradas y salidas, lazos anidados y conexiones interactivas.
Para la comprensión del método es necesario definir algunos términos aplicables a
los diagramas de bloques:
23. 23
Línea o Nodo: Es un segmento o trazo del diagrama de bloques, que representa a
una señal o variable del sistema. Se representa con un flecha que indica la dirección de
circulación del flujo de señales. Posibles combinaciones entre líneas o nodos:
• Bloque a Bloque: La señal de salida de un bloque pasa a ser la señal de entrada
del siguiente.
• Sumador a Bloque: La salida de un sumador es introducida como señal de
entrada de un bloque.
• Bloque a Sumador: La Señal de salida de un bloque pasa a formar parte de una
de las entradas del sumador.
• Sumador a Sumador: La señal de salida de un sumador se introduce en otro
sumador.
• Señal de entrada al sistema a Bloque o Sumador: Toda señal de entrada al
sistema es introducida en un bloque o en un sumador.
• Bloque o Sumador a Señal de salida del sistema: Toda señal de salida de un
sistema procede de un bloque o de un sumador.
Todo Bloque tendrá una única línea de entrada y una única salida. Un sumador
puede contener más de dos entradas; no obstante, se recomienda representarlo con una
sola salida. Cualquier línea podrá ser ramificada en la dirección del flujo, si fuera
necesario.
Trayecto: Es el camino o recorrido directo y sin pérdida de continuidad entre dos
líneas del diagrama, transitando a través de los distintos bloques, sumadores y otras
líneas de interconexión. El recorrido debe seguir, en todo momento, el sentido de las
flechas y no debe pasar más de una vez por una misma línea (ni, por tanto, por un mismo
bloque o sumador). Entre dos líneas cualesquiera pueden existir uno o más trayectos o
puede no existir ninguno.
Lazo: Es un trayecto que se cierra sobre sí mismo; es decir, aquel recorrido que
partiendo de una línea y atendiendo las reglas de todo trayecto regresa a la misma línea.
Lazos adjuntos: Son lazos adjuntos aquellos que contienen alguna línea común,
es decir, que comparten algún tramo del diagrama.
24. 24
Lazos No adjuntos: Son lazos no adjuntos o disjuntos aquellos que no poseen
ninguna línea común, es decir, que no se tocan.
Ganancia de trayecto: Es el producto de las transmitancias de los bloques que
contienen un trayecto. El paso por una entrada sustractiva de un sumador, cambia el
signo del producto (equivale a un bloque de ganancia -1).
Ganancia de Lazo: Es el producto de las transmitancias de los bloques que
contienen un lazo. El paso por una entrada sustractiva de un sumador, cambia el signo
del producto (equivale a un bloque de ganancia -1).
La formula de Mason permite determinar la transmitancias entre dos líneas
cualesquiera (Variables) de un sistema, aplicando la siguiente ecuación:
G=
ଵ
∑ ܶ݅Δ݅
ୀଵ
Figura 32. Formula de Mason Calculo de Ganancia. Tomado www.ie.tec.ac.cr. Por Escuela de
Ingeniería Electrónica Costa Rica (2004).
Donde:
ܶ݅ = Ganancia del ݅ - esimo trayecto de los ݊ posibles entre las dos líneas.
Δ = Determinante del diagrama = 1 - (suma de todas las ganancias de lazos distintos
posibles) + (suma de los productos de las ganancias de todas las combinaciones posibles
de dos lazos no adjuntos) - (suma de los productos de las ganancias de todas las
combinaciones posibles de tres lazos no adjuntos) + ... =
Δ = 1 - ∑ ܽܮ + ∑ ܿܮܾܮ, - ∑ ݁ܮ݀ܮௗ,, ݂ܮ + ...
Figura 33. Calculo del Determinante del Diagrama de Bloques. Tomado www.ie.tec.ac.cr. Por
Escuela de Ingeniería Electrónica Costa Rica (2004).
25. 25
En donde se ha hecho
∑ ܽܮ = Suma de todas las ganancias de lazos distintos posibles.
∑ ܿܮܾܮ, = Suma de los productos de las ganancias de todas las
combinaciones posibles de dos lazos no adjuntos.
∑ ݁ܮ݀ܮௗ,, ݂ܮ = Suma de los productos de las ganancias de todas las
combinaciones posibles de tres lazos no adjuntos.
Δ݅ = Cofactor de ܶ݅ = es el determinante del resto del diagrama que queda
cuando se suprime el trayecto que produce ܶ݅; esto es, el determinante que se
obtendría, en estas condiciones, aplicando la ecuación mostrada en la Figura 33.
para el determinante general Δ. Por tanto , Δ݅ podrá obtenerse de Δ, eliminando
aquellos términos o productos que contengan algún lazo adjunto al trayecto de
ܶ݅.
Cuando el trayecto toca a todos los lazos del diagrama, o cuando este no
contiene ningún lazo, Δ݅ es igual a la unidad, Δ݅ = 1.
Ejemplo 1. La Figura 34. Muestra un Diagrama de Bloques de un Sistema de
Lazos Múltiples, el cual contiene un anidamiento y una interacción. Se va a determinar la
transmitancia GGGG entre la entrada ࢄ y la salida ࢅ.
G=
26. 26
Figura 34. Ejemplo 1. Aplicación de Formula Mason en Diagramas de Bloques . Tomado
www.ie.tec.ac.cr. Por Escuela de Ingeniería Electrónica Costa Rica (2004).
Este sistema posee un solo trayecto entre la entrada y la salida. La ganancia de
este trayecto es
ܶଵ= ܩଵܩଶܩଷܩସ
Su cofactor ߂ଵ vale la unidad, puesto que al suprimir el trayecto no queda ningún
lazo.
߂ଵ = 1
Se observan tres lazos distintos posibles, cuyas ganancias son
ܮଵ= −ܩଵܩଶܩଷܩସܪଵ
ܮଶ= ܩଶܩଷܪଶ
ܮଷ= −ܩଷܩସܪଷ
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Es importante notar los signos negativos como consecuencia del paso de las
señales de salida de los bloques ܪଵ y ܪଷ por entradas sustractivas en los respectivos
sumadores.
Todos los lazos tienen un tramo en común; es decir, que no existen lazos
disjuntos, por lo que tampoco hay ninguna combinación posible de dos o más lazos no
adjuntos. por lo tanto, el determinante general ߂ valdrá.
߂ = 1 − (ܮଵ + ܮଶ + ܮଷ)
߂ = 1 − (−ܩଵܩଶܩଷܩସܪଵ + ܩଶܩଷܪଶ + (−ܩଷܩସܪଷ))
߂ = 1 − (−ܩଵܩଶܩଷܩସܪଵ + ܩଶܩଷܪଶ − ܩଷܩସܪଷ)
߂ = 1 + ܩଵܩଶܩଷܩସܪଵ − ܩଶܩଷܪଶ + ܩଷܩସܪଷ
De donde, la transmitancia buscada resulta ser
G =
=
்భ௱భ
௱
=
ீభீమீయீర
ଵ ା ீభீమீయீరுభି ீమீయுమ ା ீయீరுయ
Función de Transferencia del Sistema
Una función de transferencia es un modelo matemático que a través de un
cociente relaciona la respuesta de un sistema (modelada) con una señal de entrada o
excitación (también modelada). En la teoría de control, a menudo se usan las funciones
de transferencia para caracterizar las relaciones de entrada y salida de componentes o de
sistemas que se describen mediante ecuaciones diferenciales lineales e invariantes en el
tiempo.
28. 28
Por definición una función de transferencia se puede determinar según la
expresión:
Figura 35. Función de Transferencia. Tomado www.wikipedia.org Por Sin acreditación (2014).
Donde:
H(s) = Es la función de transferencia también se denota G(s).
Y(s) = Es la transformada de Laplace de la respuesta o salida del sistema.
X(s) = Es la transformada de Laplace de la señal de entrada del sistema.
La función de transferencia también puede considerarse como la respuesta de un
sistema inicialmente inerte a un impulso como señal de entrada:
Figura 36. Función de Transferencia. Tomado www.wikipedia.org Por Sin acreditación (2014).
Flujogramas o Diagramas de Flujo
Es un método que permite graficar mediante símbolos una actividad o proceso. Se
utiliza fundamentalmente en disciplinas como la programación, la economía y los
procesos industriales. Estos símbolos con significados bien definidos que representan los
pasos del algoritmo, y representan el flujo de ejecución mediante flechas que conectan los
puntos de inicio y fin.
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Figura 37. Ejemplo de Diagrama de Flujo. Tomado de www.uv.es. Por Prof. Jaime Castelló
Moreno (2010).
Características de un Flujograma
• Los diagramas de flujo tienen un único punto de inicio y un único punto de término.
• Todo camino de ejecución debe permitir llegar desde el inicio hasta el final.
• Los diagramas de flujo favorecen la comprensión del algoritmo o proceso, puesto
que el cerebro humano reconoce fácilmente los dibujos.
• Un buen diagrama de flujo puede llegar a reemplazar varias páginas de texto.
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Simbología de los Flujogramas
Símbolo Significado
Inicio o Fin de un Programa.
Expresa operación algebraica o de
Asignación.
Expresa condiciones y asociaciones
alternativas de una decisión lógica.
Expresa condición y acciones
alternativas de una decisión numérica.
Entrada / Salida: Representa
cualquier tipo de Fuente de entrada y
salida
Entrada: Lectura de datos por tarjeta
perforadas.
Conector dentro de página.
Representa resultado mediante un
reporte impreso
Conector fuera de página.
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Expresa operación cíclica repetitiva.
Expresa proceso de llamada a una
subalterna.
Representa datos grabados en una
cinta magnética.
Almacenamiento en línea Disco
Magnético.
Figura 38. Símbolos para representar un Diagrama de Flujo. Tomado de
www.monografias.com. Por Eduar Osuna (2012).
Tipos de Flujogramas:
• Flujograma de primer nivel o de dirección descendente: sirve para representar
los pasos principales de un proceso y puede incluir también los resultados
intermedios de cada paso (el producto o servicio que se produce) y los subpasos
correspondientes. La mayoría de los procesos pueden graficarse en 4 ó 5
recuadros que representan los principales pasos o actividades del proceso.
• Flujograma de segundo nivel o detallado: indica detalladamente los pasos o
actividades de un proceso e incluye, por ejemplo, puntos de decisión, períodos de
espera, tareas que se tienen que volver a hacer con frecuencia (repetición de
32. 32
tareas o tareas duplicadas) y ciclos de retroalimentación. Este tipo de diagrama de
flujo es útil para examinar áreas del proceso en forma detallada y para buscar
problemas o aspectos ineficientes.
• Flujograma de ejecución o matriz: representa en forma gráfica el proceso en
términos de quién se ocupa de realizar los pasos. Tiene forma de matriz e ilustra
los diversos participantes y el flujo de pasos entre esos participantes. Es muy útil
para identificar quién proporciona los insumos o servicios a quién, así como
aquellas áreas en las que algunas personas pueden estar ocupándose de las
mismas tareas. Véase Figura 39.
Figura 39. Símbolos para representar un Diagrama de Flujo. Tomado de
www.monografias.com. Por Eduar Osuna (2012).
33. 33
CONCLUSIONES
Como observamos en el estudio realizado, los Diagramas de Flujo de Señales
contienen esencialmente la misma información que un Diagrama de Bloques. ya que
partiendo de un Diagrama de Flujo de Señales, se puede construir un Diagrama de
Bloques y viceversa. Un gráfico de Flujo de Señales se puede ver como una versión
simplificada de un Diagrama de bloques.
Existe una gran relación entre los Diagramas de Flujo de Señales, Diagramas de
Bloques y Flujogramas podemos observar ciertas similitudes entre ellos, en cuanto al
objetivo que persiguen el cual no es más que la obtención de una respuesta o resultado
optimo, a múltiples variables que se presentan a la hora de resolver un problema, bien
sea de la vida cotidiana o aun más complejo como el desarrollo de circuitos, elaboración
de un producto o procesos administrativos, etc.
La herramienta que nos permite obtener este resultado optimo, una vez que
partimos de un Diagrama de Bloques o de un Diagrama de Flujo de señales, es la
Fórmula de Ganancia de Mason, la cual permite cuantificar las relaciones entre las
variables del sistema sin necesidad de efectuar la reducción del gráfico inicial, en el que
se representan todos los componentes del sistema y los subprocesos involucrados en el
mismo.
34. 34
Referencias Bibliográficas
ElectrónicaUNIMAG (2012).
http://electronicaunimag.blogspot.com/2012/06/diagramas-de-flujo-de-senal-
diagramas.html
Universidad Simón Bolívar, Prof. Montbrun Di Filippo, Jenny (2007).
http://prof.usb.ve/montbrun/Diagramas%20de%20Flujo%20de%20Se%F1al%20teoria.pdf
Universidad de Valencia, Prof. Jaime Castelló Moreno (2010).
http://www.uv.es/castellj/eg/TeoriaProblemas/Tema14/TEMA%2014.pdf
Universidad Nacional de Tucuman, Centro Roberto Herrera (2012).
http://www.herrera.unt.edu.ar/controldeprocesos/Tema_1/tp1b.pdf
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