Sistemas de Control: Lazo Abierto vs. Lazo Cerrado, Estabilidad y Función de Transferencia
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Sistemas de Control: Lazo Abierto vs. Lazo Cerrado
4.1. Sistemas de control en lazo abierto
En ellos, la señal de salida no influye sobre la señal de entrada.
4.2. Sistemas de control en lazo cerrado
Son los circuitos en los que existe una realimentación de la señal de salida, de manera que la salida ejerce un efecto sobre la acción de control.
El error, que es la diferencia entre la señal de entrada y la de salida, actúa sobre los elementos de control en el sentido de reducirse a cero y llevar el valor de la señal de salida al valor de la señal de entrada.
El transductor que capta la variable de salida y la transforma en una señal comparable con la señal de entrada (señal realimentada) se suele denominar captador.
Los sistemas en lazo cerrado son mucho menos sensibles (más estables) a las perturbaciones que los de lazo abierto. Las perturbaciones afectarán a la salida, pero los cambios de ésta darán lugar, debido a la realimentación, a una señal de error que, a través del regulador, actuará sobre el proceso compensando las perturbaciones. Su inconveniente es que son de respuesta más lenta y más complejos que los de lazo abierto.
Análisis de la Respuesta de un Sistema de Control
Decimos que un sistema es estable cuando, ante una entrada de un valor limitado, la salida también tiende a un valor dentro de unos límites.
Otra condición es que el error permanezca por debajo de un límite.
Función de Transferencia
La función de transferencia (G) se define como el cociente entre las transformadas de Laplace (S) de las señales de salida y de entrada.
G(S) = C(S) / R(S)
El Regulador o Controlador
El regulador o controlador es el elemento fundamental de un bucle de control. Se encarga de interpretar el error (desviación entre la señal de salida deseada y la realmente obtenida) y de intentar anularlo a través del mando del elemento accionador.
Hoy en día se usa muy ampliamente el ordenador como elemento de control.
Gran parte de los controladores elaboran la señal de mando del accionador a través de un tratamiento de la señal de error.