2. ¿QUE ES UN SISTEMA DE CONTROL?
• UN SISTEMA DE CONTROL ES UN CONJUNTO DE
DISPOSITIVOS ENCARGADOS DE ADMINISTRAR,
ORDENAR, DIRIGIR O REGULAR EL
COMPORTAMIENTO DE OTRO SISTEMA, CON EL FIN
DE REDUCIR LAS PROBABILIDADES DE FALLO Y
OBTENER LOS RESULTADOS TEÓRICAMENTE
VERDADEROS. POR LO GENERAL, SE USAN SISTEMAS
DE CONTROL INDUSTRIAL EN PROCESOS DE
PRODUCCIÓN INDUSTRIALES PARA CONTROLAR
EQUIPOS O MÁQUINAS.
3. ¿COMO ES EL FUNCIONAMIENTO EN
LOS PROYECTOS TECNOLOGICOS?
• UN SISTEMA ES UN CONJUNTO DE ELEMENTOS O DISPOSITIVOS QUE INTERACTÚAN PARA CUMPLIR UNA FUNCIÓN
DETERMINADA. SE COMPORTAN EN CONJUNTO COMO UNA UNIDAD Y NO COMO UN MONTÓN DE PIEZAS SUELTAS.
• EL COMPORTAMIENTO DE UN SISTEMA CAMBIA APRECIABLEMENTE CUANDO SE MODIFICA O REEMPLAZA UNO DE SUS
COMPONENTES; TAMBIÉN, SI UNO O VARIOS DE ESOS COMPONENTES NO CUMPLEN LA FUNCIÓN PARA LA CUAL FUERON
DISEÑADOS. ENTONCES, RESULTA NECESARIO CONTROLAR CADA ELEMENTO EN FORMA INDEPENDIENTE, O BIEN, EL
RESULTADO FINAL DE TODO EL SISTEMA.
• SE PUEDE CONTROLAR LA BATERÍA DE UN AUTO, LA PRESIÓN DE LOS NEUMÁTICOS, LA TEMPERATURA DEL AGUA DE
REFRIGERACIÓN O LA PRESIÓN DE ACEITE: BATERÍA, NEUMÁTICOS, AGUA DE REFRIGERACIÓN Y ACEITE SON ALGUNOS DE
LOS COMPONENTES DE UN AUTOMÓVIL. PERO, ADEMÁS, ES POSIBLE CONTROLAR LA VELOCIDAD DEL AUTO, QUE ES EL
RESULTADO DEL FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR EN SU CONJUNTO.
4. FUNCION Y OBJETIVOS DE
UN SISTEMA DE CONTROL.
LOS SISTEMAS DE CONTROL DEBEN CONSEGUIR LOS
SIGUIENTES OBJETIVOS:
• SER ESTABLES Y ROBUSTOS FRENTE A PERTURBACIONES Y
ERRORES EN LOS MODELOS.
• SER EFICIENTE SEGÚN UN CRITERIO PREESTABLECIDO
EVITANDO COMPORTAMIENTOS BRUSCOS E IRREALES.
LA FUNCIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL ES GOBERNAR LA
RESPUESTA DE UNA PLANTA. SIN QUE EL OPERADOR
INTERVENGA DIRECTAMENTE SOBRE SUS ELEMENTOS DE
SALIDA. DICHO OPERADOR MANIPULA ÚNICAMENTE LAS
MAGNITUDES DENOMINADAS CONSIGNA Y EL SISTEMA DE
CONTROL SE ENCARGA DE GOBERNAR DICHA SALIDA A TRAVÉS
ACCIONAMIENTOS.
5. TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL.
SISTEMA DE CONTROL DE
LAZO CERRADO
SISTEMA DE CONTROL DE
LAZO ABIERTO
6. SISTEMA DE CONTROL DE LAZO
CERRADO.
• SISTEMAS DE LAZO CERRADO O SISTEMAS CON REALIMENTACIÓN
O FEEDBACK. LA TOMA DE DECISIONES DEL SISTEMA NO DEPENDE
SÓLO DE LA ENTRADA SINO TAMBIÉN DE LA SALIDA. EN OTRAS
PALABRAS ES AQUEL EN DONDE LA SEÑAL DE SALIDA TIENE EFECTO
SOBRE LA ACCIÓN DE CONTROL , QUIERE DECIR QUE LA SEÑAL QUE
SE EMITE , CAMBIA EL FUNCIONAMIENTO EN EL SISTEMA DE
CONTROL.
• EL SISTEMA ES MÁS FLEXIBLE Y CAPAZ DE REACCIONAR SI EL
RESULTADO QUE ESTÁ OBTENIENDO NO ES EL ESPERADO; LOS
SISTEMAS A LOS QUE PODEMOS LLAMAR ROBOTS CASI SIEMPRE
SON DE LAZO CERRADO.
• ESTE SERÍA EL ESQUEMA QUE LOS DEFINE:
Ejemplos de un sistema de control
lazo cerrado
7. SISTEMA DE CONTROL DE LAZO
ABIERTO.
• SISTEMAS DE LAZO ABIERTO O SISTEMAS SIN
REALIMENTACIÓN. LA SALIDA NO TIENE EFECTO
SOBRE EL SISTEMA. EN OTRAS PALABRAS, ES
AQUEL EN DONDE LA SALIDA NO TIENE EFECTO
SOBRE LA ACCIÓN DE CONTROL QUIERE DECIR QUE
NO ALTERA SU FUNCIONAMIENTO.
• ESTE SERÍA EL ESQUEMA QUE LOS DEFINE:
Ejemplo de un sistema de control lazo
abierto.
8. CLASIFICACIÓN DE
LOS SISTEMAS DE
CONTROL SEGÚN SU
COMPORTAMIENTO Y
MEDICIÓN.
• CONTROL: SELECCIÓN DE LAS ENTRADAS DE UN SISTEMA DE MANERA QUE LOS ESTADOS O
SALIDAS CAMBIEN DE ACUERDO A UNA MANERA DESEADA. LOS ELEMENTOS SON:
SIEMPRE EXISTE PARA VERIFICAR EL LOGRO DE LOS OBJETIVOS QUE SE ESTABLECEN EN LA
PLANEACIÓN.
MEDICIÓN. PARA CONTROLAR ES IMPRESCINDIBLE MEDIR Y CUANTIFICAR LOS RESULTADOS.
DETECTAR DESVIACIONES. UNA DE LAS FUNCIONES INHERENTES AL CONTROL, ES DESCUBRIR
LAS DIFERENCIAS QUE SE PRESENTAN ENTRE LA EJECUCIÓN Y LA PLANEACIÓN.
ESTABLECER MEDIDAS CORRECTIVAS. EL OBJETO DEL CONTROL ES PREVER Y CORREGIR LOS
ERRORES.
FACTORES DE CONTROL; CANTIDAD, TIEMPO, COSTO, CALIDAD.
• CONTROLADOR: ES UN DISPOSITIVO ELECTRÓNICO QUE EMULA LA CAPACIDAD DE LOS
SERES HUMANOS PARA EJERCER CONTROL. POR MEDIO DE CUATRO ACCIONES DE CONTROL:
COMPARA, CALCULA, AJUSTA Y LIMITA.
• PROCESO: OPERACIÓN O DESARROLLO NATURAL PROGRESIVAMENTE CONTINÚO,
MARCADO POR UNA SERIE DE CAMBIOS GRADUALES QUE SE SUCEDEN UNO AL OTRO EN UNA
FORMA RELATIVAMENTE FIJA Y QUE CONDUCEN A UN RESULTADO O PROPÓSITO
DETERMINADOS. OPERACIÓN ARTIFICIAL O VOLUNTARIA PROGRESIVA QUE CONSISTE EN UNA
SERIE DE ACCIONES O MOVIMIENTOS CONTROLADOS, SISTEMÁTICAMENTE DIRIGIDOS HACIA
UN RESULTADO O PROPÓSITO DETERMINADOS. EJEMPLOS: PROCESOS QUÍMICOS,
ECONÓMICOS Y BIOLÓGICOS.
• SUPERVISIÓN: ACTO DE OBSERVAR EL TRABAJO Y TAREAS DE OTRO (INDIVIDUO O MÁQUINA)
QUE PUEDE NO CONOCER EL TEMA EN PROFUNDIDAD.
9. LA INGENIERÍA EN LOS SISTEMAS DE CONTROL.
• REPRESENTACIÓN
LA REPRESENTACIÓN DE LOS PROBLEMAS EN LOS
SISTEMAS DE CONTROL SE LLEVA A CABO MEDIANTE
TRES REPRESENTACIONES BÁSICAS O MODELOS:
ECUACIONES DIFERENCIALES, INTEGRALES, DERIVADAS Y
OTRAS RELACIONES MATEMÁTICAS.
DIAGRAMAS EN BLOQUE.
GRÁFICAS EN FLUJO DE ANÁLISIS.
• LOS DIAGRAMAS EN BLOQUE Y LAS GRÁFICAS DE FLUJO
SON REPRESENTACIONES GRÁFICAS QUE PRETENDEN EL
ACORTAMIENTO DEL PROCESO CORRECTIVO DEL
SISTEMA, SIN IMPORTAR SI ESTÁ CARACTERIZADO DE
MANERA ESQUEMÁTICA O MEDIANTE ECUACIONES
MATEMÁTICAS. LAS ECUACIONES DIFERENCIALES Y
OTRAS RELACIONES MATEMÁTICAS, SE EMPLEAN
CUANDO SE REQUIEREN RELACIONES DETALLADAS DEL
SISTEMA.
• PROBLEMAS
• LOS PROBLEMAS CONSIDERADOS EN LA INGENIERÍA DE LOS
SISTEMAS DE CONTROL, BÁSICAMENTE SE TRATAN MEDIANTE
DOS PASOS FUNDAMENTALES COMO SON:
EL ANÁLISIS.
EL DISEÑO.
• EN EL ANÁLISIS SE INVESTIGA LAS CARACTERÍSTICAS DE UN
SISTEMA EXISTENTE. MIENTRAS QUE EN EL DISEÑO SE
ESCOGEN LOS COMPONENTES PARA CREAR UN SISTEMA DE
CONTROL QUE POSTERIORMENTE EJECUTE UNA TAREA
PARTICULAR.
• MÉTODOS DE DISEÑO
EXISTEN DOS MÉTODOS DE DISEÑO:
DISEÑO POR ANÁLISIS.
DISEÑO POR SÍNTESIS.
• EL DISEÑO POR ANÁLISIS MODIFICA LAS CARACTERÍSTICAS
DE UN SISTEMA EXISTENTE O DE UN MODELO ESTÁNDAR DEL
SISTEMA Y EL DISEÑO POR SÍNTESIS EN EL CUAL SE DEFINE LA
FORMA DEL SISTEMA A PARTIR DE SUS ESPECIFICACIONES.
