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miércoles, 11 de marzo de 2015

Control:


El control es un área de la ingeniería y forma parte de la Ingeniería de Control. Se centra en el control de los sistemas dinámicos mediante el principio de la realimentación, para conseguir que las salidas de los mismos se acerquen lo más posible a un comportamiento predefinido. Esta rama de la ingeniería tiene como herramientas los métodos de la teoría de sistemas matemática.



Las bases de esta ingeniería se sentaron a mediados del Siglo XX a partir de la cibernética. Sus principales aportaciones corresponden aNorbert Wiener, Rudolf Kalman y David G. Luenberger.




La ingeniería de control es una ciencia interdisciplinar relacionada con muchos otros campos, principalmente las matemáticas y la informática. Las aplicaciones son de lo más variado: desde tecnología de fabricación, instrumentación médica, Subestación eléctrica, ingeniería de procesos, robótica hasta economía y sociología. Aplicaciones típicas son, por ejemplo, el piloto automático de aviones y barcos y el ABS de los automóviles. En la biología se pueden encontrar también sistemas de control realimentados, como por ejemplo el habla humana, donde el oído recoge la propia voz para regularla.




El control de temperatura en una habitación es un ejemplo claro y típico de una aplicación de ingeniería de control. El objetivo es mantener la temperatura de una habitación en un valor deseado, aunque la apertura de puertas y ventanas y la temperatura en el exterior hagan que la cantidad de calor que pierde la habitación sean variables (perturbaciones externas). Para alcanzar el objetivo, el sistema de calefacción debe modificarse para compensar esas perturbaciones. Esto se hace a través del termostato, que mide la temperatura actual y la temperatura deseada, y modifica la temperatura del agua del sistema de calefacción para reducir la diferencia entre las dos temperaturas.





Sistema:






Un sistema (del latín systēma, proveniente del griego σύστημα) es un objeto complejo cuyos componentes se relacionan con al menos algún otro componente; puede ser material o conceptual.[1] Todos los sistemas tienen composición, estructura y entorno, pero sólo los sistemas materiales tienen mecanismo, y sólo algunos sistemas materiales tienen figura (forma). Según elsistemismo, todos los objetos son sistemas o componentes de otro sistema.[] Por ejemplo, un núcleo atómico es un sistema material físico compuesto de protones yneutrones relacionados por la interacción nuclear fuerte; una molécula es un sistema material químico compuesto de átomos relacionados por enlaces químicos; una célula es un sistema material biológico compuesto de orgánulosrelacionados por enlaces químicos no-covalentes y rutas metabólicas; unacorteza cerebral es un sistema material psicológico (mental) compuesto deneuronas relacionadas por potenciales de acción y neurotransmisores; unejército es un sistema material social y parcialmente artificial compuesto depersonas y artefactos relacionados por el mando, el abastecimiento, lacomunicación y la guerra; el anillo de los números enteros es un sistema conceptual algebraico compuesto de números positivos, negativos y el cerorelacionados por la suma y la multiplicación; y una teoría científica es un sistema conceptual lógico compuesto de hipótesis, definiciones y teoremas relacionados por la correferencia y la deducción (implicación).




Proceso:



Un proceso es un conjunto de actividades o eventos (coordinados u organizados) que se realizan o suceden (alternativa o simultáneamente) bajo ciertas circunstancias. Significados diferentes según la rama de la ciencia o latécnica en que se utilice.




Características generales




Hay aspectos que tienen en común todos los procesos. Estos son:




· Nombre




· Entradas




· Salidas




· Actividades




· Tareas




· Encargado conejo y caballo




· Sucesos




Actuador:




Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Este recibe la orden de un regulador o controlador y en función a ella genera la orden para activar un elemento final de control como, por ejemplo, una válvula.




Existen varios tipos de actuadores como son:




Electrónicos




Hidráulicos




Neumáticos




Eléctricos




Los actuadores hidráulicos, neumáticos y eléctricos son usados para manejar aparatos mecatrónicos. Por lo general, los actuadores hidráulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los neumáticos son simples posicionamientos. Sin embargo, los hidráulicos requieren mucho equipo para suministro de energía, así como de mantenimiento periódico. Por otro lado, las aplicaciones de los modelos neumáticos también son limitadas desde el punto de vista de precisión y mantenimiento.




VARIABLE CONTROLADA:



Es la variable directa a regular, sobre la que constantemente estamos pendientes ya que afecta directamente al sistema del proceso, es decir, es la que dentro del bucle de control es captada por el transmisor para originar una señal de retroalimentación.




Variable manipulada:




La variable contralada es la cantidad o condición que es medida y controlada. La variable manipulada es la cantidad o condición que es variada por el controlador de tal manera que afecte el valor de la variable controlada. Normalmente, la variable controlada es la salida de un sistema.




Se dice Control al hecho de realizar la medición del valor de la variable controlada del sistema y actuar sobre la variable manipulada del sistema para corregir o limitar la desviación del valor medido desde el valor deseado.




Sistema de control:

Los sistemas de control, se aplican en esencia para los organismos vivos, lasmáquinas y las organizaciones. Estos sistemas fueron relacionados por primera vez en 1948 por Norbert Wiener en su obra Cibernética y Sociedad con aplicación en la teoría de los mecanismos de control. Un sistema de control está definido como un conjunto de componentes que pueden regular su propia conducta o la de otro sistema con el fin de lograr un funcionamiento predeterminado, de modo que se reduzcan las probabilidades de fallos y se obtengan los resultados buscados.



Hoy en día los procesos de control son síntomas del proceso industrial que estamos viviendo. Estos sistemas se usan típicamente en sustituir un trabajador pasivo que controla una determinado sistema ( ya sea eléctrico, mecánico, etc. ) con una posibilidad nula o casi nula de error, y un grado de eficiencia mucho más grande que el de un trabajador. Los sistemas de control más modernos en ingeniería automatizan procesos en base a muchos parámetros y reciben el nombre de controladores de automatización programables (PAC).




Los sistemas de control deben conseguir los siguientes objetivos:




1. Ser estables y robustos frente a perturbaciones y errores en los modelos.




2. Ser eficiente según un criterio preestablecido evitando comportamientos bruscos e irreales.




Necesidades de la supervisión de procesos




Limitaciones de la visualización de los sistemas de adquisición y control.




Control vs Monitorización




Control software. Cierre de lazo de control.




Recoger, almacenar y visualizar información.




Minería de datos.








Perturbaciones:



Perturbaciones — Una perturbación es una señal que tiende a afectar adversamente el valor de la salida del sistema. Si una perturbación es generada dentro del sistema, ésta es llamada interna, mientras que una perturbación fuera del sistema es llamada externa y ésta es una entrada.


Entrada de referencia:



Selector de referencia: Elemento que se coloca para tener una referencia. Unidad que establece el valor de la entrada de referencia. Se calibra en función del valor deseado en la salida del sistema.







Entrada de referencia: Señal producida por el selector de referencia.

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