Fundamentos de la Teoría de Control y Sistemas Automatizados
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Introducción a la Teoría de Control
La teoría de control estudia el comportamiento dinámico frente a órdenes de mando o perturbaciones.
Definición de Sistema
Un sistema es un conjunto de partes o elementos organizados y relacionados que interactúan entre sí para lograr un objetivo. Cada sistema existe dentro de otros sistemas de mayor o menor jerarquía, denominados subsistemas y macrosistemas.
El Sistema de Control
Un sistema de control es un conjunto de dispositivos de diversas naturalezas (electrónicos, eléctricos, neumáticos, hidráulicos) cuya finalidad es controlar el funcionamiento de una máquina o proceso. En todo sistema de control, podemos considerar una señal de entrada que actúa sobre el mismo y una señal de salida proporcionada por dicho sistema.
Representación mediante Diagrama de Bloques
A los sistemas se los suele representar simbólicamente mediante un diagrama de bloques. Este diagrama presenta de manera esquemática las fases o unidades del proceso (producción, transformación, almacenamiento y transporte), del cual el sistema es el sustento.
Tipos de Sistemas de Control
Sistemas de Lazo Abierto
En los sistemas de lazo abierto, la señal de salida no tiene influencia sobre la entrada. El proceso se ejecuta estableciendo las condiciones iniciales necesarias para obtener un resultado necesario.
Los sistemas de lazo abierto son aquellos en los cuales la única señal que ejerce una acción de control sobre el sistema es la que entra al mismo.
Sistemas de Lazo Cerrado
Son aquellos en los que la acción de control depende tanto de la entrada de referencia como del valor de la salida. En estos casos, la salida actúa sobre la entrada para mantener un valor dentro de los parámetros establecidos.
Los sistemas modernos de control se basan en sistemas de lazo cerrado. En los mismos, se realizan las siguientes tareas:
- Captación del valor de las señales de entrada a través de los sensores.
- Evaluación o procesamiento de los valores recibidos en la comparación.
- Generación de una respuesta correctiva por parte del actuador final, si es necesario.
Modalidades de Control Industrial
Control Numérico
El control numérico usa un programa para controlar la secuencia de operaciones en una máquina.
Control de Robot
Se define como un manipulador programable diseñado para mover materiales y herramientas en una secuencia determinada para realizar una tarea específica.