Fundamentos del Control en Lazo Cerrado y Conceptos Clave de Automatización

Control en Lazo Cerrado: Fundamentos y Conceptos Clave

El control en lazo cerrado es un pilar fundamental en la ingeniería de sistemas y la automatización. A diferencia del control en lazo abierto, este enfoque permite una supervisión y ajuste continuo del sistema, mejorando significativamente su rendimiento y resiliencia.

Características del Control en Lazo Cerrado

• La salida del sistema se mide por medio de un sensor y se compara con el valor de la entrada de referencia.
• De manera intuitiva, se deduce que, de este modo, el sistema de control podría responder mejor ante las perturbaciones que se produzcan sobre el sistema.

Diagrama Básico de Flujo

Un esquema simplificado del flujo en un sistema de lazo cerrado es:

Entrada de Referencia → Comparador → Controlador → Planta/Proceso → Variable de Salida → Sensor → Variable Medida → Comparador

(Nota: El texto original presentaba "salida de entradaXvariable medida-SENSOR->variable de salida". Se ha interpretado y expandido para mayor claridad en el contexto de lazo cerrado.)

Conceptos Fundamentales en Automática y Control de Sistemas

La Automática o Control Automático de Sistemas trata de regular, con la mínima intervención humana, el comportamiento dinámico de un sistema mediante órdenes de mando.

Definiciones Clave

Sistema

Conjunto de elementos, físicos o abstractos, relacionados entre sí de forma que la modificación o alteración de determinadas magnitudes en uno de ellos puede influir o ser influida por los demás.

Variable del Sistema

Magnitudes que definen el comportamiento de un sistema. Su naturaleza define el tipo de sistema: mecánico, químico, eléctrico, electrónico, económico, térmico, etc.

Variable de Estado

Conjunto mínimo de variables del sistema tal que, conocido su valor en un instante dado, permiten conocer la respuesta (variable de salida) del mismo ante cualquier señal de entrada o perturbación.

Planta

Equipo con el objetivo de realizar una operación o función determinada. Es cualquier serie de operaciones que se desea controlar con un fin determinado.

Proceso

Cualquier serie de operaciones que se desea controlar con un fin determinado.

Perturbación

Señal de comportamiento no previsible que tiende a afectar adversamente el valor de salida de un sistema.

Terminología en Instrumentación y Medición

Alcance (Span)

Es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida del instrumento.

Campo de Medida (Rango)

Viene expresado estableciendo los dos valores extremos.

Exactitud

Cualidad de un instrumento de medida por la que tiende a dar lecturas próximas al verdadero valor de la magnitud medida.

Precisión

Cualidad de un instrumento por la que tiende a dar lecturas muy próximas unas de otras; es decir, es el grado de dispersión de las mismas.

Estabilidad

Capacidad de un instrumento para mantener su comportamiento durante su vida útil y de almacenamiento especificadas.

Fiabilidad

Medida de la probabilidad de que un instrumento continúe comportándose dentro de sus límites especificados de error a lo largo de un tiempo determinado y bajo condiciones especificadas.

Damping

Minimiza el ruido de un instrumento.