INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE CONTROL

 Generalidades de la automatización y desarrollo

1. Definiciones conceptuales

[1] Automatización, es un sistema de fabricación diseñado con el fin de usar la capacidad de las máquinas para llevar a cabo determinadas tareas anteriormente efectuadas por seres humanos, y para controlar la secuencia de las operaciones sin intervención humana. El término automatización también se ha utilizado para describir sistemas no destinados a la fabricación en los que dispositivos programados o automáticos pueden funcionar de forma independiente o semi independiente del control humano. En comunicaciones, aviación, astronáutica y dispositivos como los equipos automáticos de conmutación telefónica, los pilotos automáticos y los sistemas automatizados de guía y control se utilizan para efectuar diversas tareas con más rapidez o mejor de lo que podría hacerlo un ser humano.

La Real Academia de Ciencias Exactas Físicas y Naturales define la Automática como el estudio de los métodos y procedimientos cuya finalidad es la sustitución del operador humano por un operador artificial en la generación de una tarea física o mental previamente programada. Partiendo de esta definición y ciñéndose al ámbito industrial puede definirse la automatización como estudio y aplicación de la automática al control de los procesos industriales. En función del tipo de procesos que se pretende controlar y de la forma en que se realiza dicho control, el operador artificial o sistema de control presentará una configuración y características determinadas.  

2. Sistemas de control 

[2] Los sistema de control automatizado son una parte crítica de los sistemas complejos y

procesos industriales actuales.

• Control Adaptivo

Un control adaptivo es un tipo de control no línea el cual puede modificar el comportamiento en respuesta a cambios del sistema a la perturbación. en un mecanismo de adaptación se presenta una solución en tiempo real al problema de diseño para sistemas con parámetros conocidos.

Existe dos tipos de controladores adaptivos; los controladores adaptivos con modelos de referencia y los controladores autoajustables, los primeros intenta alcanzar para una señal de entrada definida, un comportamiento de lazo cerrado dado por un modelo de referencia mientras que los segundo trata de alcanzar un control óptimos, sujeto a un tipo de controlador y a obtener información del proceso y sus señales.

Las ventajas de los controladores adaptivos con modelo de referencia están en su rápida adaptación para una entrada definida y en la simplicidad de tratamiento de la estabilidad. los controladores autoajustable tiene la ventaja de que se adaptan para cualquier caso y en particular para perturbaciones no medibles.

• Control Robusto

Un proceso puede ser demasiado complejo para se descrito de forma precisa por un modelo matemático. se puede considerar que cualquier modelo matemático de un proceso va a ser en mayor o en menor grado impreciso o va tener incertidumbres o errores de modelado. Si se desea controlar de manera eficiente un proceso es necesario control con la información de las posibles fuentes de incertidumbre y evaluar su efecto sobre el comportamiento del sistema.

El control robusto abarca los problemas que se caracterizan por considerar incertidumbre en el modelo que sean tolerables por un control lineal y que no varíe en el tiempo.

• Control Difuso 

Un sistema de control difuso es una alternativa muy útil a los sistemas de control que requiere de un modelo matemático demasiado complejo. Este tipo de sistema de control utiliza el conocimiento experto para generar una base de conocimiento, la cual le otorga al sistema la capacidad de tomar decisiones. La base del funcionamiento de este tipo de sistema de control es la lógica difusa. Se hace referencia a esta alternativa de control debido a que se utilizara para controlar los movimientos de Robert UDLAP. 

3. Partes de un sistema de control 

• [3] Partes de un Sistema de Control Automático en su Forma más General Detector de error: Dispositivo que compara la variable retroalimentada b(t) con la referencia r(t) para obtener el error e(t). 
• Compensador: Dispositivo o conjunto de dispositivos que manipulan el error e(t) de tal manera que logren que el actuador actúe de la forma mas rápida y eficiente posible.
• Amplificador: Dispositivo que sirve para dar la energía necesaria a la variable manipulada m(t) para que logre hacer funcionar al actuador.
• Controlador: Forma comercial de presentar el conjunto detector de error - compensador - amplificador.
• Actuador: Dispositivo o conjunto de dispositivos que modifican el medio ambiente de la planta para obligar a la variable controlada a llegar a su valor final deseado.
• Actuador Primario: Es el que está en contacto la variable manipulada.
• Actuador Intermedio: Es el que no está en contacto con la variable manipulada ni con la planta.
• Actuador Final: Es el que está en contacto con la planta.
• Planta: Parte del proceso que de alguna manera afecta a la variable controlada c(t). 
• Transductor: Convierte la variable controlada c(t) de una naturaleza a otra, en la variable retroalimentada b(t), para que sea compatible con la referencia r(t) y se pueda realizar la comparación en el detector de error. 
• Acondicionador de señal: Dispositivo que se encuentra entre el controlador y el actuador; y entre el transductor y el controlador y que sin ser parte del control acondiciona la señal para que llegue integra y sin distorsión cuando el controlador está lejos del proceso.

• [1]http://prod77ms.itesm.mx/podcast/EDTM/ID295.pdf
• [2]http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lmt/ramirez_r_o/capitulo2.pdf
• [3]https://www.monografias.com/trabajos106/los-sistemas-control/los-sistemas-control.shtml