Diferencias y Funcionamiento de los Sistemas de Control Automático

Sistemas de control de lazo abierto

Los sistemas de lazo abierto se caracterizan por los siguientes componentes:

• Transductor: Es el elemento que transforma la magnitud física de entrada (señal de mando) en otra que el sistema es capaz de interpretar (señal de referencia), generalmente de tipo eléctrico.
• Elementos de control: Se encargan de modificar la variable de salida en función de la de referencia.
• Actuador: Es el elemento final que actúa sobre el proceso.
• Planta: Es el lugar donde se realiza la acción de control.

Ventajas: Simplicidad del diseño y alta estabilidad.
Desventajas: Incapacidad de respuesta ante perturbaciones externas que llevan al sistema a una respuesta no deseada.

Sistemas de control de lazo cerrado

En estos sistemas, la realimentación es positiva cuando un aumento en la señal de salida da como resultado una señal de realimentación que, al mezclarse con la de referencia, causa un aumento aún mayor de la magnitud de la señal de salida.

Componentes principales

• Transductor: Es el elemento que transforma la señal de mando en otra que el sistema es capaz de interpretar. Transforma la magnitud física en una interpretable.
• Comparador: Compara el valor de referencia o señal de salida deseada con el valor medido a través de la realimentación. Esta comparación proporciona una señal de error o desviación de salida respecto del valor previsto.
• Regulador: Mientras que la variable que se quiere controlar esté en el valor deseado, el regulador no actúa sobre la planta o proceso.
• Accionador: Es el elemento final de control que actúa sobre el proceso según la señal de mando que reciba el regulador.
• Planta: Lugar donde se realiza la acción de control.
• Realimentación: Está constituida por un elemento llamado captador, el cual permite transformar la variable de salida en otra que el sistema es capaz de interpretar, midiendo en cada instante el valor de la señal de salida y entregando un valor proporcional a dicho señal.
• Captador: Es la parte del transductor que recibe la magnitud física que deseamos transformar.

Influencia de las perturbaciones (Comparativa)

Los sistemas de control en bucle cerrado son mucho menos sensibles a las perturbaciones que los de bucle abierto, ya que cualquier modificación en las condiciones del sistema afectará a la salida, pero este cambio será registrado por medio de la realimentación como un error, que es en definitiva la variable que actúa sobre el sistema de control. De este modo, las perturbaciones se compensan y la salida se independiza de las mismas. Los sistemas de lazo cerrado son muy poco sensibles.

Estabilidad de un sistema de control

La estabilidad queda determinada por la acción de los polos en el plano complejo, de manera que si están situados en la parte real negativa, el sistema será estable; pero si alguno de ellos se localiza en el semiplano positivo, será inestable.