Lazo abierto y lazo cerrado
Un sistema automático gobierna una máquina o un proceso sin intervención humana directa en cada ciclo: regula una temperatura, mantiene una velocidad, abre una válvula en el instante justo. Para analizarlo con rigor, la ingeniería de control lo describe mediante un diagrama de bloques, y lo clasifica según una pregunta precisa: ¿comprueba el sistema el resultado de su propia actuación, o se limita a ejecutar lo previsto?
El diagrama de bloques de un sistema automático
Explica qué es un sistema automático y nombra sus cuatro elementos básicos (entrada o referencia, controlador, actuador y salida o proceso), indicando qué hace cada uno…
Explica qué es un sistema automático y nombra sus cuatro elementos básicos (entrada o referencia, controlador, actuador y salida o proceso), indicando qué hace cada uno en un ejemplo concreto.
Explica qué es la consigna o referencia (en inglés, setpoint) de un sistema de control y pon dos ejemplos: uno en el termostato de una casa y otro en el control de…
Explica qué es la consigna o referencia (en inglés, setpoint) de un sistema de control y pon dos ejemplos: uno en el termostato de una casa y otro en el control de crucero de un coche.
Indica qué sensor usarías para medir cada magnitud en un sistema automático y qué señal entrega al controlador: la temperatura de una sala, la luz ambiente de una calle…
Indica qué sensor usarías para medir cada magnitud en un sistema automático y qué señal entrega al controlador: la temperatura de una sala, la luz ambiente de una calle y la posición de abierta o cerrada de una puerta.
Lazo abierto: ejecutar sin comprobar
Explica qué es un sistema de control en lazo abierto y pon dos ejemplos de aparatos cotidianos que funcionen así (tostadora, ventilador sin termostato, riego por…
Explica qué es un sistema de control en lazo abierto y pon dos ejemplos de aparatos cotidianos que funcionen así (tostadora, ventilador sin termostato, riego por temporizador...), justificando por qué se consideran de lazo abierto.
Clasifica estos sistemas en lazo abierto o lazo cerrado, justificando tu decisión: (a) un lavavajillas que ejecuta su programa por tiempos y (b) un aire acondicionado…
Clasifica estos sistemas en lazo abierto o lazo cerrado, justificando tu decisión: (a) un lavavajillas que ejecuta su programa por tiempos y (b) un aire acondicionado que mantiene la temperatura de la sala.
Un ventilador de techo se enciende y regula su velocidad con un mando manual. Describe su diagrama de bloques, razona si es un lazo abierto o cerrado y explica qué…
Un ventilador de techo se enciende y regula su velocidad con un mando manual. Describe su diagrama de bloques, razona si es un lazo abierto o cerrado y explica qué elementos habría que añadir para convertirlo en un lazo cerrado que mantenga la temperatura de la habitación.
Lazo cerrado y la ecuación del error
Explica qué es un sistema de control en lazo cerrado y qué significa que tiene «realimentación». Pon un ejemplo cotidiano (por ejemplo, la calefacción con termostato) e…
Explica qué es un sistema de control en lazo cerrado y qué significa que tiene «realimentación». Pon un ejemplo cotidiano (por ejemplo, la calefacción con termostato) e identifica en él el sensor y la magnitud que se realimenta.
En un lazo cerrado, el «error» es la diferencia entre la referencia y la medida del sensor. Explica qué intenta hacer el controlador con ese error y qué ocurre cuando el…
En un lazo cerrado, el «error» es la diferencia entre la referencia y la medida del sensor. Explica qué intenta hacer el controlador con ese error y qué ocurre cuando el error llega a cero.
En los sistemas de control, la realimentación es negativa: la medida se resta de la referencia. Explica qué ocurriría si se sumara en lugar de restarse (realimentación…
En los sistemas de control, la realimentación es negativa: la medida se resta de la referencia. Explica qué ocurriría si se sumara en lugar de restarse (realimentación positiva), razonando cómo crecería la salida sin control, y pon un ejemplo cotidiano de realimentación positiva (el acople de un micrófono con un altavoz).
Histéresis, ruido y retardo
El error realimentado no siempre es una medida limpia: un sensor puede entregar ruido, pequeñas variaciones aleatorias ajenas al fenómeno real, y el proceso puede tener retardo o inercia, de modo que una corrección no se nota hasta pasado un tiempo.
El frigorífico regula con control todo-nada: el compresor se enciende o se apaga, sin potencias intermedias. Explica por qué la temperatura interior oscila ligeramente…
El frigorífico regula con control todo-nada: el compresor se enciende o se apaga, sin potencias intermedias. Explica por qué la temperatura interior oscila ligeramente alrededor de la consigna y qué es la histéresis o banda muerta (el margen entre la temperatura de encendido y la de apagado), indicando para qué sirve (evitar arranques continuos del compresor).
La calefacción por suelo radiante tarda unos 30 minutos en notar un cambio de consigna (gran inercia térmica). Analiza qué problema de control produce ese retardo (el…
La calefacción por suelo radiante tarda unos 30 minutos en notar un cambio de consigna (gran inercia térmica). Analiza qué problema de control produce ese retardo (el usuario sube la consigna, no nota nada y la sube más: sobrecalentamiento y oscilación) y cómo lo resuelven los termostatos modernos (anticipación y curvas de calentamiento programadas).
Un sensor de temperatura entrega lecturas con ruido (valores que saltan arriba y abajo). Analiza qué le ocurriría al actuador si el controlador reaccionara a cada…
Un sensor de temperatura entrega lecturas con ruido (valores que saltan arriba y abajo). Analiza qué le ocurriría al actuador si el controlador reaccionara a cada lectura (arranques y paradas continuos, desgaste prematuro) y propón dos soluciones (filtrar o promediar las medidas, banda muerta en la comparación).