TEORÍA DE CONTROL- Sistemas de control a lazo abierto y lazo cerrado

Summary

Este video aborda el funcionamiento de los sistemas de control, explicando cómo se utilizan para regular y administrar el comportamiento de diversas máquinas y dispositivos. Se detallan dos tipos principales: los sistemas de control de lazo abierto y los de lazo cerrado. Los primeros operan sin retroalimentación, mientras que los segundos usan sensores para ajustar su funcionamiento y mejorar la precisión. Aunque los sistemas de lazo abierto son más económicos y simples, los sistemas de lazo cerrado son más exactos, aunque más costosos. Se ofrecen ejemplos prácticos como lavadoras y hornos microondas para ilustrar estos conceptos.

Takeaways

• 😀 Los sistemas de control son un conjunto de dispositivos encargados de administrar, ordenar, dirigir y regular el comportamiento de un sistema para obtener los resultados deseados y reducir fallos.
• 😀 El sistema de control se compone de varios elementos, como el controlador, el actuador y la planta, que interactúan para generar una salida controlada.
• 😀 La salida controlada es manipulada por el actuador, lo que modifica la planta según las órdenes recibidas del controlador.
• 😀 Las perturbaciones son cualquier cosa que afecte la variable controlada o la salida del sistema.
• 😀 La variable manipulada se mide mediante un sensor, y esa medición se procesa por el controlador para determinar el error y las acciones correctivas necesarias.
• 😀 Un sistema de control de lazo abierto no utiliza retroalimentación del sensor y trabaja a ciegas, como en el caso de una lavadora o un microondas, que siguen sus procesos sin verificar si los resultados son los esperados.
• 😀 Un sistema de control de lazo cerrado utiliza retroalimentación de un sensor que monitorea la variable manipulada y permite corregir el error si es necesario, como en el caso de un aire acondicionado.
• 😀 Los sistemas de control de lazo abierto son más económicos y se usan cuando la salida es difícil de medir, pero carecen de la capacidad de ajustar la operación según el comportamiento real del sistema.
• 😀 Los sistemas de control de lazo cerrado son más precisos y menos sensibles a las perturbaciones, pero son más costosos y requieren más componentes.
• 😀 La elección entre un sistema de lazo abierto o cerrado depende de los requisitos del sistema, como la precisión deseada, los costos y la complejidad del proceso que se está controlando.

Q & A

¿Qué es un sistema de control?

Un sistema de control es un conjunto de dispositivos encargados de administrar, ordenar, dirigir y regular el comportamiento de un sistema con el fin de reducir las probabilidades de fallo y obtener los resultados deseados.

¿Cuáles son los componentes principales de un sistema de control?

Los componentes principales de un sistema de control incluyen el setpoint (lo que queremos), el controlador, los actuadores, las variables manipuladas, las perturbaciones, los sensores y los transductores.

¿Qué función cumple el controlador en un sistema de control?

El controlador recibe la entrada de la variable medida (sensor) y, mediante un proceso lógico-matemático, calcula lo que falta para alcanzar el setpoint, luego ajusta la salida a través del actuador.

¿Qué es la variable manipulada en un sistema de control?

La variable manipulada es la salida del sistema que se controla mediante el actuador. Es llamada así porque se ajusta en función de la señal que le da el controlador.

¿Cómo se clasifica un sistema de control en función del uso del sensor?

Los sistemas de control se clasifican en sistemas de control abierto o cerrado, dependiendo de si se utiliza o no un sensor. Si se usa sensor, el sistema es cerrado; si no se usa, es abierto.

¿Qué caracteriza a un sistema de control de lazo abierto?

En un sistema de control de lazo abierto, el controlador actúa sin recibir retroalimentación del sistema, por lo que no sabe si la salida es la esperada. Un ejemplo común es el funcionamiento de un microondas.

¿Cuál es un ejemplo típico de un sistema de control de lazo abierto?

Un ejemplo típico es una lavadora, que sigue un ciclo preestablecido basado en parámetros definidos por el usuario, pero no sabe si la ropa se ha colocado correctamente.

¿Cómo funcionan los sistemas de control de lazo cerrado?

En un sistema de control de lazo cerrado, el sensor mide la variable manipulada y envía la información al controlador, que ajusta la salida en función de la diferencia entre lo que se quiere y lo que se tiene.

¿Qué diferencia a un sistema de control de lazo cerrado de uno de lazo abierto?

La principal diferencia es que en los sistemas de lazo cerrado hay retroalimentación a través de un sensor que permite ajustar continuamente la salida. En contraste, los sistemas de lazo abierto no utilizan retroalimentación.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los sistemas de control de lazo cerrado?

Las ventajas de los sistemas de control de lazo cerrado son mayor precisión y mejor respuesta ante perturbaciones. Sin embargo, son más costosos y complejos, y requieren más componentes, lo que puede incrementar los costos.