SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO CERRADO
Según hemos visto en el punto anterior, si en un
proceso se presentan perturbaciones no podemos utilizar sistemas de
control en lazo abierto.
Resulta más conveniente cuantificar (referenciar)
la señal o variable controladora e intervenir en la cadena de mando para que la
variable controlada se parezca lo más posible a la señal de referencia dada por
la señal de mando. Por ello, es necesario realiza una realimentación de la
variable de salida a la entrada. Esteprocedimiento se denomina control en
lazo cerrado, y su diagrama de bloques lo
podemos ver en la Figura 11.1.

Se definen los sistemas de control en lazo cerrado
como aquellos en los que existe una realimentación de la señal de salida, o
dicho de otra forma, aquellos en los que la señal de salida tiene efecto sobre
la acción de control.
Otra forma de representar el sistema de control en
lazo cerrado la podemos observar en la Figura 11.4.


En algunas ocasiones, la señal controlada y la
señal de referencia no son de la misma naturaleza, por ejemplo, la
señal controlada puede ser una velocidad; y la señal de referencia una tensión.
El instrumento encargado de detectar la señal de
salida para utilizarla de nuevo es el Captador (Fig. 1.4).
Este elemento mide la señal controlada y la transforma en una señal que puedan
entender los demás componentes del sistema controlador. Los tipos más
habituales de señales empleadas
suelen ser neumáticas o eléctricas.
Las señales neumáticas empleadas suelen ser señales variables que oscilan
linealmente entre 3 y 15 psi (libras por pulgada cuadrada) o entre 0,2 y 1
kg/cm2.
En cambio, las señales
eléctricas que se utilizan suelen tomar valorescomprendidos entre 4
y 20 mA, o entre 1 y 5 V en corriente continua.
El siguiente paso consiste en comparar la señal de
referencia con la señal controlada (que el captador ha transformado en señal
realimentada), para de terminar cuál es la diferencia existente entre
ambas. Esta operación se realiza mediante un comparador que proporciona a su
salida la señal de error.
Esla señal de error se denomina señal
activa y es la que entra al regulador o controlador.
El controlador debe actuar de manera que la
variable controlada siga las variaciones de la variable de referencia o corrija
los efectos de las perturbaciones, con la máxima rapidez, la máxima exactitud,
y el mínimo de oscilaciones posible.
En este elemento se deben ajustar óptimamente una
serie de parámetros para obtener una respuesta deseada. Por ello, este elemento
se considera el núcleo del sistema controlador.
A la salida del controlador obtenemos la variable o
señal corredora precisa para conseguir un control óptimo del sistema.
Pueden emplearse controladores mecánicos,
hidráulicos, neumáticos o eléctricos. Estas designaciones indican el portador a
través del cual el controlador recibe o transmite información.
Un ejemplo de control en bucle cerrado es el
control de temperatura de una habitación mediante un termostato. Este elemento
compara la temperatura indicada por el selector de referencia con la
temperatura ambiente de la
habitación, proporcionando, en el caso de no ser iguales, una señal activa que
actúa sobre la caldera para ponerla en marcha, hasta que las diferencias de
temperaturas sean cero.
Además del ejemplo citado anteriormente, como
sistema de control en lazo cerrado podemos enumerar también:
·
Mecanismo de llenado de una cisterna de agua.
·
La acción de un ser humano al desplazarse.
·
El sistema de evaluación de un
alumno en el colegio.
·
Dispositivo de direccionamiento de un cañón.
·
Control de nivel de potencia de un reactor
nuclear.
·
Sistemas de control de nivel de líquidos y sólidos.
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