ANALISIS DE UN SISTEMA DE CONTROL EN EL DOMINIO DEL TIEMPO

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- Función Parabólica: La función parabólica representa una señal que tiene un orden más rápido que la función rampa. Matemáticamente, se representa como:

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En donde R es una constante real y el factor 1/2 se añade por conveniencia matemática, ya que la transformada de Laplace de r(t) es simplemente R/s3. La representación gráfica de la función parabólica se muestra a continuación.

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Estas señales tienen la característica común de que son simples de describir en forma matemática. De la función escalón a la función parabólica las señales se vuelven progresivamente más rápidas con respecto al tiempo. La forma de la entrada a la que el sistema está sujeto con mayor frecuencia, determina cuál de las señales de entrada típicas se debe usar, para analizar las características del sistema. Si las entradas para un sistema de control son funciones del tiempo que cambian en forma gradual, una función rampa sería la señal de prueba más apropiada. Si un sistema está sujeto a perturbaciones repentinas, una función escalón sería una buena señal de prueba. Una vez diseñado un sistema de control, en base a las señales de prueba, el desempeño del sistema en respuesta a las entradas reales, por lo general es satisfactorio.

Algunas de las características de los sistemas de control en el dominio del tiempo dependen de si el sistema de control es en lazo abierto o cerrado.

Lazo Cerrado:

- No tienen problemas de inestabilidad.

- Son de diseño más sencillo.

- Son sensibles a las perturbaciones.

- Su exactitud depende de la calibración de sus componentes.

Lazo Abierto:

- Poca sensibilidad hacia las perturbaciones.

- Su diseño es más complejo y costoso.

- Son más exactos que los de lazo cerrado.

- Tienen tendencia a la oscilación.

- Su respuesta es más rápida que en los sistemas de lazo cerrado.

- Reducen la distorsión.

OBJETIVOS DE LOS SISTEMAS DE CONTROL EN EL DOMINIO DEL TIEMPO

El objetivo de un sistema de control puede variar mucho dependiendo de la implementación de dicho sistema, es decir, hay sistemas de control que fueron diseñados para tareas muy específicas y ámbitos muy distintos como por ejemplo: los electrodomésticos o los diversos medios de transporte. Sin embargo todos los sistemas de control persiguen ciertos objetivos comunes y aplicables todos los sistemas de control y a cualquier ámbito.

Estos objetivos primarios de los sistemas de control abarcan por ejemplo:

- Obtener una respuesta controlada y deseada partir de cierto estimulo de entrada manipulable.

- Exactitud. Un sistema de control ideal debe reproducir con la mayor exactitud posible la respuesta deseada en relación al estímulo o señal de entrada.

- Estabilidad y Robustez. Esto se refiere a que para un sistema de control es deseable que aun trabajando en condiciones no ideales los cambios en la señal de salida no sean excesivamente bruscos y que cuando las condiciones normales sean restablecidas entonces el sistema vuelva a comportarse de la manera deseada.

- Implementación. Otro de los objetivos primarios que comparten los sistemas de control es el de poder ser implementados con gran facilidad y poder ser también fácilmente manipulados en tiempo real con la finalidad de optimizar el uso de recursos.

CONSIDERACIONES DE LOS SISTEMAS DE CONTROL EN EL DOMINIO DEL TIEMPO APLICADOS AL CONTROL DE LOS PROCESOS INDUSTRIALES

Actualmente el sector industrial es uno de los más importantes para la economía a nivel global siendo que casi la totalidad de los bienes de consumo se producen de forma masiva. Es aquí donde intervienen los sistemas de control que en este caso tienen una doble importancia para finalizar un producto y optimizar los recursos disponibles.

A nivel industrial se usan diversos sistemas de control para optimizar de la mejor manera posible los recursos que estén disponibles en dicha industria, debido a la amplia gama de ámbitos industriales los sistemas de control presentan así mismo una amplia variedad haciendo que el control automático de procesos sea profundamente interdisciplinar, es decir que para ser llevada a cabo esta actividad se necesitan conocimientos de por ejemplo: electrónica, informática y matemáticas así como también del área específica en la que el sistema de control será aplicado.

Entre las aplicaciones industriales para los sistemas de control se pueden mencionar las siguientes:

- Control de la temperatura de un horno.

- Control del caudal de un tanque.

- Industria automovilística.

Viendo la gran variedad de aplicaciones a nivel industrial para los sistemas de control nos podemos hacer una idea de la importancia de los mismos en la cotidianidad de cada persona.