Un sistema de control en lazo o bucle abierto es aquél en el que la señal de salida no influye sobre la señal de
entrada. La exactitud de estos sistemas depende de su calibración, de manera
que al calibrar se establece una relación entre la entrada y la salida con el
fin de obtener del sistema la exactitud deseada.
El diagrama de bloque de un sistema en lazo abierto es el siguiente.
Los sistemas de lazo abierto dependen de la variable tiempo y la salida no depende
de la entrada. El principal inconveniente que presentan los sistemas de lazo
abierto es que son extremadamente sensibles a las perturbaciones.
Todo sistema automático está diseñado
con el fin de controlar al sistema plata y su diseño se basa en el concepto de Bucle o lazo cerrado
Un sistema de control en lazo cerrado es aquél en el que la acción de control
es en cierto modo dependiente de la salida. Para que la salida este en función de
la entrada es necesario que el controlador del sistema de control genere en
cada instante una señal que regule la salida, lo cual se consigue por medio de
lo que llamamos retroalimentación.
El diagrama de bloque de un sistema en lazo cerrado es el siguiente y en él
se observa cómo la salida es realimentada hacia la entrada.
Para entender el concepto de retroalimentación es necesario conocer los siguientes conceptos que
se encuentran en todo sistema de control
en lazo cerrado.
VARIABLE
REGULADA (variable controlada): Es la variable
que tiene que ser mantenida en un valor deseado, es decir es controlada por el
sistema de control como resultado de los cambios de las variables de control. En
algunas veces se utiliza el término de variable de proceso para referirse a la
variable regulada.
REFERENCIA
(consigna o set point ST):
Es el valor que se desea para la variable regulada. De forma tal que el trabajo
de un sistema de control es mantener la variable regulada en el valor de
referencia deseado.
VARIABLE
DE CONTROL (variable manipulada): Es la variable
usada para mantener la variable regulada en el valor de referencia deseado o
estipulado. Se define como la variable controlada directamente por el elemento
final de control. Los cambios de la variable de control provocan cambios en la
variable controlada. Por lo tanto, el sistema de control afecta indirectamente
la variable controlada, manipulando directamente el valor de la variable de
control a través del elemento final de control.
Variable de control está manipulada por el sistema de control a través de un elemento final de control.
PERTURBACION: Es
cualquier variable que cause desviación en la variable regulada respecto a la
referencia establecida, en todos los procesos reales se encuentran múltiples y disimiles
tipos de perturbaciones.EL ERROR: Es diferencia entre el valor de la referencia y el valor de la variable regulada, los controladores tienen el siguiente objetivo reducir el error a cero es decir llevar la variable regulada al valor de referencia (consigna o deseado).
La función básica de comparación en un controlador es la siguiente:
El
error = valor de referencia – valor de
la variable regulada
Pueden ocurrir dos casos los cuales dependen ser:
1. Que el error sea nulo. En este caso el valor de referencia
es exactamente igual al valor de la variable controlada.
2.
Que el
error no sea nulo. En este caso el controlador entrega una señal de error al elemento final
de control, dicho elemento influye en el sistema planta manipulando la variable de control (variable manipulada) para corregir el valor de la variable
controlada e igualarlo con el valor de referencia.
Ya que hemos estudiado los anteriores conceptos podemos definir el concepto de retroalimentación.
La retroalimentación (feedback) es la propiedad
que tiene un sistema de control en lazo cerrado de regular o controlar automáticamente
la variable controlada en presencia de perturbaciones. Dicha propiedad consiste
en comparar el valor de variable regulada (variable controlada) con el valor de la referencia (consigna
o set point ST), de
manera que la acción de control se establece como el resultado de la diferencia
entre dichos valores.
Estoy seguro que
puedes encontrar otra definición menos compleja pero esta te ayudará en la práctica,
espero que cuando estés frente a un proceso que implemente un sistema de
control en lazo cerrado, puedas intuitivamente determinar cómo se retroalimenta.
Recuerda que un Sistemas de control en
lazo cerrado son aquellos en los que la acción de control depende en cierto
modo, de la salida. Por ejemplo el Piloto automático de un avión, un
refrigerador que mantiene su temperatura en cierto punto de referencia. Y los Sistemas
de control en lazo abierto son aquellos en los que la acción de control es
independiente de la salida. Por ejemplo una Tostadora la cual esta calibrada
para que en cierto tiempo entregue una rica tostada, una lavadora automática la
cual ejecuta un siclo de lavado sin importa en qué estado termina la ropa o un Pedal
del acelerador aunque en este el lazo lo cierra el conductor.
¡Amigo
lector anímate y haz un cometario!
Muy buen blog, me ayudaste bastante con los conceptos, amigo, gracias!
ResponderEliminaraun faltan más como, variable indirectamente controlada, variable directamente controlada, variable manipulada, variable medida, punto de consigna, incertidumbre.
increíble me despejaste muchas dudas
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