Fundamentos de control automatico (alan rafeh)
- 1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTIAGO MARIÑO EXTENSIÓN MATURÍN A-3 Fundamentos De Control Automático Bachiller: Alan Rafeh C.I: 25.56.389
- 2. Historia de la ingeniería de control Las primeras aplicaciones del control con realimentación datan del tiempo de los griegos, en el que realizaron mecanismos regulados con flotador. Herón de Alejandría (siglo 1 D.C.) publicó un libro titulado “Pneumática”, en el cual mostraba varias formas de mecanismos de agua mediante reguladores con flotador. Los árabes recogieron estos conocimientos y perfeccionaron la construcción de relojes de agua, cuya edad de oro finalizó en 1258, con la toma de Bagdad por la invasión mongol. Los mecanismos de regulación vuelven a renacer en el siglo XVI en Europa. Cornelius Drebbel (1572-1633) de Holanda, diseñó un regulador de temperatura que empleó en incubadoras de pollos. Dennis Papin (1647-1712) inventó el primer regulador de presión para calderas de vapor en 1681 (especie de regulador de seguridad, semejante a la válvula de las ollas a presión).
- 3. Una fecha importante en la ingeniería de control fue el año 1934, en que Hacen publicó el primer trabajo analítico sobre el diseño de sistemas de lazo cerrado y que fue origen de los que se sucedieron después. La palabra “servomecanismo” y su contracción “servo” fue inventada por él y se aplicó a los sistemas de control realimentados. Hoy día, la palabra servomecanismo se reserva, exclusivamente, a los sistemas de control en los que la variable controlada es una posición mecánica o derivadas de ésta (velocidad y aceleración). El control automático ha jugado un papel vital en el avance de la ingeniería y de la ciencia. Además de su extrema importancia en vehículos espaciales, guiado de proyectiles y sistemas de pilotaje de aviones, el control automático se ha convertido en parte importante e integral de los procesos de manufactura e industriales modernos.
- 4. Lazo Abierto y Lazo Cerrado Aunque ya se han adelantado anteriormente algunas cosas, vamos a realizar aquí una pequeña comparación entre los sistemas controlados mediante lazo abierto y mediante lazo cerrado, desde un punto de vista eminentemente práctico. Desde este punto de vista, algunas ventajas del control realimentado frente al de lazo abierto podrían ser: 1) Incremento en la exactitud. El sistema de ciclo cerrado se puede diseñar para llevar a cero el error entre las respuestas medida y deseada. 2) Pequeña sensibilidad a los cambios en los componentes. El sistema puede diseñarse para tratar de obtener un error cero, a pesar de los cambios de la planta. 3) Reducidos efectos de las perturbaciones. Se pueden atenuar notablemente los efectos de perturbaciones al sistema. 4) Incremento en la rapidez de respuesta y anchura de banda. La retroalimentación puede utilizarse para incrementar la gama de frecuencias sobre la cual el sistema responderá, y hacer que responda más satisfactoriamente.
- 5. En cuanto al lazo abierto, presenta las siguientes ventajas frente al cerrado: 1) Montaje simple y facilidad de mantenimiento. 2) Mayor economía que un sistema de lazo cerrado equivalente. 3) No hay problemas de estabilidad (habitualmente). 4) Es conveniente cuando es difícil o económicamente inconveniente medir la salida (por ejemplo, el coste de un dispositivo para determinar la calidad de la salida de un tostador podría encarecer terriblemente su coste). Por el contrario, este sistema presenta las siguientes desventajas adicionales: 1) Las perturbaciones y las modificaciones en calibración introducen errores y la salida puede diferir de la deseada. 2) Para mantener la calidad necesaria a la salida, periódicamente hay que efectuar una re-calibración.
- 6. Con un comportamiento totalmente automático, ya que no es precisa la intervención humana para adaptar la salida a la entrada, de ahí el nombre con que también se conocen los sistemas realimentados o de lazo cerrado: sistemas de control automático.