Gutierrez P. Luis Jesus 15.094.257 Teoria de Control I - SAIA
Sistemas de lazo abierto/cerrado Un sistema que mantiene una relación establecida entre la salida y la entrada de referencia, comparandolas y usando la diferencia como medio de control, se denomina sistema de control realimentado o de lazo cerrado. También existen los sistemas de lazo abierto en los cuales la salida no afecta la acción de control. En esta sección veremos las características de cada uno y también sus diferencias.
Ejemplos de los Sietmas
1. Sistema de control de temperatura. La Figura muestra un diagrama esquemático del control de temperatura de un horno eléctrico. La temperatura del horno eléctrico se mide mediante un termómetro, que es un dispositivo analógico. La temperatura analógica se convierte a una temperatura digital mediante un convertidor A/D. La temperatura digital se introduce en un controlador mediante una interfaz. Esta temperatura digital se compara con la temperatura de entrada programada, y si hay una discrepancia (error) el controlador envía una señal al calefactor, a través de una interfaz, amplificador y relé, para hacer que la temperatura del horno adquiera el valor deseado.
Figura 1-2. Sistema de control de temperatura.
Este es un sistema de lazo abierto.
Gutierrez P. Luis Jesus 15.094.257 Teoria de Control I - SAIA 2. Sistema electronicos. Un sistema electrónico es un conjunto de circuitos que interactúan entre sí para obtener un resultado. Una forma de entender los sistemas electrónicos consiste en dividirlos en las siguientes partes: Entradas o Inputs – Sensores (o transductores) electrónicos o mecánicos que toman las señales (en forma de temperatura, presión, etc.) del mundo físico y las convierten en señales de corriente o voltaje. Ejemplo: El termopar, la foto resistencia para medir la intensidad de la luz, etc. Circuitos de procesamiento de señales – Consisten en piezas electrónicas conectadas juntas para manipular, interpretar y transformar las señales de voltaje y corriente provenientes de los transductores. Salidas o Outputs – Actuadores
u otros dispositivos (también transductores) que
convierten las señales de corriente o voltaje en señales físicamente útiles. Por ejemplo: un display que nos registre la temperatura, un foco o sistema de luces que se encienda automáticamente cuando este obscureciendo.
Este es un sistema de lazo abierto.
Gutierrez P. Luis Jesus 15.094.257 Teoria de Control I - SAIA 3. Control de temperatura del aire acondicionado dentro un carro. La entrada al conductor es la temperatura deseada, convertida a un voltaje. La temperatura efectiva de la cabina se convierte a un voltaje por medio de un sensor, y se le retroalimenta al controlador para comparación con la entrada. La temperatura ambiente al calor del sol transferido por radiación actúa como perturbaciones, debido a que no son constantes durante la marcha del vehículo. Este sistema utiliza tanto control retroalimentado como control de pre- alimentación. Este último brinda acción correctiva antes que las perturbaciones afecten la salida. La temperatura en la cabina del vehículo varía considerablemente, según el lugar en que se mida. En vez de instalar múltiples sensores para medir la temperatura, y obtener un promedio de los mismos, es más económico colocar un ventilador de succión en el sitio donde normalmente los pasajeros sienten la temperatura. Entonces la temperatura del aire del extractor brinda una indicación de la temperatura de la cabina y se considera como salida del sistema. El controlador recibe la señal de entrada, y la señal de salida y las señales de sensores desde las fuentes de perturbación. A su vez, el controlador envía una señal óptima de control a equipo acondicionador de aire para controlar la cantidad de aire refrigerado, de modo que la temperatura de la cabina sea igual a la temperatura deseada.
TEMPERATURA DE ENTRADA
SENSORES
TEMPERATURA DEL AIRE EXTRACTOR
Es un sistema de lazo abierto ya que el controlador procesa la variable controlada de tal forma que hace que desempeñe de acuerdo con estándares preestablecidos.
Gutierrez P. Luis Jesus 15.094.257 Teoria de Control I - SAIA 4. Sistemas de refrigeración. Los sistema de refrigeración es donde uno ingresa algún producto y el refrigerador nivela la temperatura, si ingresas algo caliente el refrigerador tendrá que producir mas frío hasta conseguir la temperatura a la cual se desea tener el producto. Su función es la de extraer el calor generado en el motor para mantenerlo con una temperatura de funcionamiento constante, ya que el motor por debajo o por encima de la temperatura de funcionamiento, tendría fallas pudiendo hasta no funcionar por completo.
Este sistema es de lazo cerrado ya que la acción de control está en cierto modo muy dependiente de la salida. Estos sistemas se caracterizan por su propiedad de retroalimentación.
Gutierrez P. Luis Jesus 15.094.257 Teoria de Control I - SAIA 5. Control de temperatura en un Horno Industrial.
El sistema de control de temperatura en un horno obtiene la temperatura del ambiente a medir mediante un sensor y esta señal es tratada ya sea de forma digital o analógica dependiendo del control y luego pasa por el sistema de control para activarla o desactivarla aumenta o disminuye la temperatura encargado de mantener la temperatura
Este es un sistema de control de lazo cerrado ya que son capaces de controlar en cada momento lo que ocurre a la salida del sistema, y modificarlo si es necesario. De esta manera, el sistema es capaz de funcionar por sí solo de forma automática y cíclica, sin necesidad de intervención humana.