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Instituto Universitario Politécnico "Santiago Mariño"
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SISTEMAS DE CONTROL
Bachiller:
Barreses Franghelina C.I: 25.782.354
Historia de los Sistemas de Control
Los sistemas de control según la Teoría Cibernética se aplican en esencia para los organismos vivos, las
máquinas y las organizaciones. Estos sistemas fueron relacionados por primera vez en 1948 por Norbert
Wiener en su obra Cibernética y Sociedad con aplicación en la teoría de los mecanismos de control. Estos
tienen amplia aplicación en la industria principalmente con sistemas programados que siguen un programa
establecido con el objetivo de conducir adecuadamente un proceso industrial. Esto se logra utilizando
servomecanismos cómo parte integral de los mismos
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agua, hecho por Ktesibios en
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Consistía en un mecanismo
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Tipos de Sistemas de Control
•Los sistemas de regulación y control se clasifican en dos tipos:
•Sistemas de control en lazo abierto. En ellos la señal de salida no influye sobre la señal de entrada. La
exactitud de estos sistemas depende de su programación previa. El diagrama de bloque de un sistema en lazo
abierto es:
Estos sistemas se controlan directamente, o por medio de un transductor y un actuador. En este segundo caso
el diagrama de bloques típico será:
La función del transductor es modificar o adaptar la señal de entrada, para que pueda ser procesada
convenientemente por los elementos que constituyen el sistema de control.
Un ejemplo de sistema en lazo abierto sería el alumbrado público controlado por interruptor horario. El
encendido o apagado no depende de la luz presente, sino de los tiempos prefijados de antemano por el
interruptor horario.
Tipos de Sistemas de Control
•Los sistemas de regulación y control se clasifican en dos tipos:
•Sistemas de control en lazo cerrado: En ellos, la señal de salida influye en la entrada. Esto se consigue
mediante un proceso de realimentación
La realimentación es la propiedad de un sistema en lazo cerrado por la cual la salida es comparada con la
entrada del sistema, de forma que el proceso de control depende de ambas.
En él, la salida es realimentada hacia la entrada; ambas se comparan, y la diferencia que existe entre la entrada,
que es la señal de referencia o consigna (señal de mando), y el valor de la salida (señal realimentada) es la
señal de error.
Si la señal de error fuese nula, entonces la salida tendría exactamente el valor previsto.
De no ser nula, ésta ataca al controlador o regulador, donde es convenientemente amplificada si fuera
necesario, convirtiéndose en la señal activa, capaz de activar al actuador, para que la salida alcance el valor
previsto.
• Lazos de temperatura (aire acondicionado, calentadores, refrigeradores, etc.)
• Lazos de nivel (nivel en tanques de líquidos como agua, lácteos, mezclas, crudo, etc.)
• Lazos de presión (para mantener una presión predeterminada en tanques, tubos, recipientes, etc.)
• Lazos de caudal (mantienen el caudal dentro de una línea o cañería
Aplicaciones de los Sistemas de Control
Independientemente del tipo de tecnología empleada en los sistemas de control, en todo sistema de control se utilizan los siguientes dispositivos:
- Generador del valor de referencia o consigna. Es el sistema que genera la señal encargada de imponer el valor deseado en la salida. La señal de
referencia se aplica a un dispositivo llamado detector de error, al objeto de comparar su valor con el de la salida a través del lazo de realimentación.
- Transductor de la señal de salida. Consiste en un dispositivo capaz de medir en cada instante el valor de la magnitud de salida y proveer una
señal proporcional a dicho valor. Consta de dos partes:
• El captador, llamado también sensor o elemento primario, cuya finalidad es captar directamente la magnitud medida.
• El transmisor es la parte del transductor que tiene por finalidad transformar la magnitud vista por el captador, normalmente la variación de una
magnitud eléctrica o neumática.
- Comparador o detector de error. Es el dispositivo encargado de comparar el valor de referencia con el valor medido de la variable de salida a
través del transductor de realimentación
- Corrector de error. Es el dispositivo encargado de amplificar y modificar adecuadamente la señal de error que le proporciona el detector de error,
con el fin de que la acción de control sobre el sistema sea más eficaz.
- Amplificador de control. Llamado también amplificador de potencia, tiene como finalidad amplificar la señal vista por el corrector de error al
objeto de que alcance un nivel suficiente para accionar el elemento final de control.
- Elemento final de control. Es el dispositivo situado en un sistema de control cuyo objeto es modificar la variable de salida para que tenga el valor
deseado.
- Sistema o planta. Es el lugar donde se desea realizar una acción de control
Elementos presentes en cada tipo de Sistema de Control
También referida de forma común como retroalimentación es un mecanismo por el cual una cierta
proporción de la salida de un sistema se redirige a la entrada, con señales de controlar su comportamiento
TIPOS DE REALIMENTACIÓN
• Realimentación positiva: cuando sale del sistema. La cual tiende a aumentar la señal de salida, o
actividad.
• Realimentación negativa: es la que mantiene el sistema funcionando. Devuelve al emisor toda
la información que necesita para corregir la pauta de entrada. Mantiene el sistema estable y que siga
funcionando.
• Realimentación bipolar: La cual puede aumentar o disminuir la señal o actividad de salida. La
realimentación bipolar está presente en muchos sistemas naturales y humanos. De hecho generalmente la
realimentación es bipolar, es decir, positiva y negativa según las condiciones medioambientales, que, por
su diversidad, producen respuestas sinérgicas y antagónicas como respuesta adaptativa de cualquier
sistema
La realimentación
Esquematización de realimentación
• Los sistemas de control automático han jugado un papel vital en el avance de la ciencia y de la
ingeniería. Además de su extrema importancia en sistemas vehiculares, robóticos y otros, el control
automático se ha vuelto parte integral de los procesos industriales y de manufactura.
• Existen dos tipos de sistemas de control, sistemas de lazo abierto y sistemas de lazo cerrado. En los
sistemas de control de lazo abierto la salida se genera dependiendo de la entrada; mientras que en
los sistemas de lazo cerrado la salida depende de las consideraciones y correcciones realizadas por
la retroalimentación.
• Para el correcto funcionamiento de un controlador PID que regule un proceso o sistema se necesita,
al menos, un sensor, que determine el estado del sistema, un controlador, que genere la señal que
gobierna al actuador y un actuador, que modifique al sistema de manera controlada
• Para la realimentación se necesita una o varias etapas encargadas de captar la muestra a la salida,
realimentarla, y mezclarla a la entrada. La etapa de realimentación puede ser tan sencilla como una
resistencia o tan compleja como una máquina digital, y es la que conecta la salida a la entrada para
conformar un sistema de control de lazo cerrado.
CONCLUSIONES
• Martín García, Juan (2017). Teoría y ejercicios prácticos de Dinámica de Sistemas
• Realimentación. Diccionario Español de Ingeniería (1.0 edición). Real Academia
de Ingeniería de España. 2014
• https://www.ecured.cu/Sistema_de_control_de_procesos
• https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_control
• http://iespoetaclaudio.centros.educa.jcyl.es/sitio/upload/Sistemas_de_control.pdf
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  • 1. República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para La Educación Universitaria, Ciencia y Tecnología Instituto Universitario Politécnico "Santiago Mariño" Extensión Maturín SISTEMAS DE CONTROL Bachiller: Barreses Franghelina C.I: 25.782.354
  • 2. Historia de los Sistemas de Control Los sistemas de control según la Teoría Cibernética se aplican en esencia para los organismos vivos, las máquinas y las organizaciones. Estos sistemas fueron relacionados por primera vez en 1948 por Norbert Wiener en su obra Cibernética y Sociedad con aplicación en la teoría de los mecanismos de control. Estos tienen amplia aplicación en la industria principalmente con sistemas programados que siguen un programa establecido con el objetivo de conducir adecuadamente un proceso industrial. Esto se logra utilizando servomecanismos cómo parte integral de los mismos Primer diseño de reloj de agua, hecho por Ktesibios en el siglo III A.C Consistía en un mecanismo cuyo objetivo era que el nivel de un deposito de agua subiera con una velocidad constante
  • 3. Tipos de Sistemas de Control •Los sistemas de regulación y control se clasifican en dos tipos: •Sistemas de control en lazo abierto. En ellos la señal de salida no influye sobre la señal de entrada. La exactitud de estos sistemas depende de su programación previa. El diagrama de bloque de un sistema en lazo abierto es: Estos sistemas se controlan directamente, o por medio de un transductor y un actuador. En este segundo caso el diagrama de bloques típico será: La función del transductor es modificar o adaptar la señal de entrada, para que pueda ser procesada convenientemente por los elementos que constituyen el sistema de control. Un ejemplo de sistema en lazo abierto sería el alumbrado público controlado por interruptor horario. El encendido o apagado no depende de la luz presente, sino de los tiempos prefijados de antemano por el interruptor horario.
  • 4. Tipos de Sistemas de Control •Los sistemas de regulación y control se clasifican en dos tipos: •Sistemas de control en lazo cerrado: En ellos, la señal de salida influye en la entrada. Esto se consigue mediante un proceso de realimentación La realimentación es la propiedad de un sistema en lazo cerrado por la cual la salida es comparada con la entrada del sistema, de forma que el proceso de control depende de ambas. En él, la salida es realimentada hacia la entrada; ambas se comparan, y la diferencia que existe entre la entrada, que es la señal de referencia o consigna (señal de mando), y el valor de la salida (señal realimentada) es la señal de error. Si la señal de error fuese nula, entonces la salida tendría exactamente el valor previsto. De no ser nula, ésta ataca al controlador o regulador, donde es convenientemente amplificada si fuera necesario, convirtiéndose en la señal activa, capaz de activar al actuador, para que la salida alcance el valor previsto.
  • 5. • Lazos de temperatura (aire acondicionado, calentadores, refrigeradores, etc.) • Lazos de nivel (nivel en tanques de líquidos como agua, lácteos, mezclas, crudo, etc.) • Lazos de presión (para mantener una presión predeterminada en tanques, tubos, recipientes, etc.) • Lazos de caudal (mantienen el caudal dentro de una línea o cañería Aplicaciones de los Sistemas de Control
  • 6. Independientemente del tipo de tecnología empleada en los sistemas de control, en todo sistema de control se utilizan los siguientes dispositivos: - Generador del valor de referencia o consigna. Es el sistema que genera la señal encargada de imponer el valor deseado en la salida. La señal de referencia se aplica a un dispositivo llamado detector de error, al objeto de comparar su valor con el de la salida a través del lazo de realimentación. - Transductor de la señal de salida. Consiste en un dispositivo capaz de medir en cada instante el valor de la magnitud de salida y proveer una señal proporcional a dicho valor. Consta de dos partes: • El captador, llamado también sensor o elemento primario, cuya finalidad es captar directamente la magnitud medida. • El transmisor es la parte del transductor que tiene por finalidad transformar la magnitud vista por el captador, normalmente la variación de una magnitud eléctrica o neumática. - Comparador o detector de error. Es el dispositivo encargado de comparar el valor de referencia con el valor medido de la variable de salida a través del transductor de realimentación - Corrector de error. Es el dispositivo encargado de amplificar y modificar adecuadamente la señal de error que le proporciona el detector de error, con el fin de que la acción de control sobre el sistema sea más eficaz. - Amplificador de control. Llamado también amplificador de potencia, tiene como finalidad amplificar la señal vista por el corrector de error al objeto de que alcance un nivel suficiente para accionar el elemento final de control. - Elemento final de control. Es el dispositivo situado en un sistema de control cuyo objeto es modificar la variable de salida para que tenga el valor deseado. - Sistema o planta. Es el lugar donde se desea realizar una acción de control Elementos presentes en cada tipo de Sistema de Control
  • 7. También referida de forma común como retroalimentación es un mecanismo por el cual una cierta proporción de la salida de un sistema se redirige a la entrada, con señales de controlar su comportamiento TIPOS DE REALIMENTACIÓN • Realimentación positiva: cuando sale del sistema. La cual tiende a aumentar la señal de salida, o actividad. • Realimentación negativa: es la que mantiene el sistema funcionando. Devuelve al emisor toda la información que necesita para corregir la pauta de entrada. Mantiene el sistema estable y que siga funcionando. • Realimentación bipolar: La cual puede aumentar o disminuir la señal o actividad de salida. La realimentación bipolar está presente en muchos sistemas naturales y humanos. De hecho generalmente la realimentación es bipolar, es decir, positiva y negativa según las condiciones medioambientales, que, por su diversidad, producen respuestas sinérgicas y antagónicas como respuesta adaptativa de cualquier sistema La realimentación Esquematización de realimentación
  • 8. • Los sistemas de control automático han jugado un papel vital en el avance de la ciencia y de la ingeniería. Además de su extrema importancia en sistemas vehiculares, robóticos y otros, el control automático se ha vuelto parte integral de los procesos industriales y de manufactura. • Existen dos tipos de sistemas de control, sistemas de lazo abierto y sistemas de lazo cerrado. En los sistemas de control de lazo abierto la salida se genera dependiendo de la entrada; mientras que en los sistemas de lazo cerrado la salida depende de las consideraciones y correcciones realizadas por la retroalimentación. • Para el correcto funcionamiento de un controlador PID que regule un proceso o sistema se necesita, al menos, un sensor, que determine el estado del sistema, un controlador, que genere la señal que gobierna al actuador y un actuador, que modifique al sistema de manera controlada • Para la realimentación se necesita una o varias etapas encargadas de captar la muestra a la salida, realimentarla, y mezclarla a la entrada. La etapa de realimentación puede ser tan sencilla como una resistencia o tan compleja como una máquina digital, y es la que conecta la salida a la entrada para conformar un sistema de control de lazo cerrado. CONCLUSIONES
  • 9. • Martín García, Juan (2017). Teoría y ejercicios prácticos de Dinámica de Sistemas • Realimentación. Diccionario Español de Ingeniería (1.0 edición). Real Academia de Ingeniería de España. 2014 • https://www.ecured.cu/Sistema_de_control_de_procesos • https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_control • http://iespoetaclaudio.centros.educa.jcyl.es/sitio/upload/Sistemas_de_control.pdf BIBLIOGRAFÍA