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SISTEMAS DE CONTROL Un sistema está integrado por una serie de elementos que actúan conjuntamente y que cumplen un cierto objetivo. Los elementos que componen un sistema no son independientes, sino que están estrechamente relacionados entre sí, de forma que las modificaciones que se producen en uno de ellos pueden influir en los demás.

SISTEMA DE CONTROL DE BUCLE ABIERTO

Un sistema de bucle abierto, que también es conocido como “controlador de bucle abierto” o “controlador de no retroalimentación”, es un tipo de sistema en la que se basa la entrada o inicio del sistema sin tener en cuenta los factores externos causados directamente por el propio sistema. En otras palabras, el resultado del sistema solo responde para lo que fue creado, sea en un tiempo predeterminado o lapsos de acción. El sistema funciona de la siguiente manera:  

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Elemento de control: Este elemento determina qué acción se va a tomar dada una entrada al sistema de control. Elemento de corrección: Este elemento responde a la entrada que viene del elemento de control e inicia la acción para producir el cambio en la variable controlada al valor requerido. Proceso: El proceso o planta en el sistema en el que se va a controlar la variable.

Ilustración 1. Proceso de sistema de bucle abierto

Los sistemas de bucle abierto son útiles cuando:  

Sus componentes están muy bien calibrados. Hay pocas perturbaciones que inciden en el sistema.

Ventajas Los beneficios de un sistema de circuito abierto son a menudo la pequeña cantidad de costos asociados con el funcionamiento de los procesos. Es más simple y rentable en la mayoría de los casos, simplemente para iniciar un proceso repetitivo y sin tener que preocuparse por la factorización de retroalimentación. Por ejemplo, un proceso de una cinta transportadora funciona más eficazmente sin tener que retroalimentación de entrada del peso de cada caja específica que transmite. En este caso, no hay necesidad de retroalimentación que deben tenerse en consideración. Desventaja Inconvenientes del sistema de bucle abierto es la posibilidad de residuos, debido al proceso en ejecución cuando podría no tener que hacerlo, y el hecho de que el proceso no envía una señal de retroalimentación, por lo que no mejora su eficiencia. Ejemplo del sistema Un sistema de rociadores que se enciende cada día a la vez pre programada. No importa el nivel de humedad de la hierba, el sistema de rociadores seguirá regarla en un momento determinado. (Por ejemplo, incluso si hay una fuerte lluvia y los aspersores no necesita ser encendido, sigue el agua en su tiempo pre programado.) Ese es un bucle abierto debido a que los aspersores se encenderán sin importar las variables externas (en este caso, la humedad hierba).

SISTEMA DE CONTROL DE BUCLE CERRADO

Lo contrario de un sistema de bucle abierto es un sistema de bucle cerrado. Este es un sistema en el que por medio de la realimentación del proceso la entrada depende de la salida del proceso. Elementos básicos del sistema cerrado:

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Elemento de comparación: Este elemento compara el valor requerido o de referencia de la variable por controlar con el valor medido de lo que se obtiene a la salida, y produce una señal de error la cual indica la diferencia del valor obtenido a la salida y el valor requerido. Elemento de control: Este elemento decide que acción tomar cuando se recibe una señal de error. Elemento de corrección: Este elemento se utiliza para producir un cambio en el proceso al eliminar el error. Elemento de proceso: El proceso o planta, es el sistema dónde se va a controlar la variable. Elemento de medición: Este elemento produce una señal relacionada con la condición de la variable controlada, y proporciona la señal de realimentación al elemento de comparación para determinar si hay o no error.

Ilustración 2. Proceso de sistema de bucle cerrado

Ejemplos del sistema de bucle cerrado: -Luz que se enciende en una habitación por detectar movimiento, entonces eso es un sistema de circuito cerrado ya que el proceso de encender la luz depende por completo de retroalimentación, en este caso la introducción de movimiento.

-Un ejemplo de automatismo fácil de entender es el que controla la temperatura de una habitación mediante un termostato. El termostato es un dispositivo que compara la temperatura indicada en un selector de referencia con la existente en la habitación; en caso de que ambas no sean iguales, genera una señal que actúa sobre el sistema de calefacción, hasta hacer que la temperatura de la habitación coincida con la de referencia.

Ilustración 3. Ejemplo de calefacción en habitación

En los sistemas de fabricación también se han incorporado las máquinas automáticas, que llevan a cabo trabajos de precisión y nos evitan realizar tareas pesadas. Esta nueva forma de trabajo se denomina automatización. Así, existen máquinas que ensamblan vehículos, fabrican tarjetas de circuito impreso, montan cajas de embalaje, franquean y clasifican el correo, transportan materiales de un sitio a otro de la fábrica, rellenan botellas con líquidos, preparan y cierran latas de alimentos en conserva, fabrican medicamentos y los embalan, e infinidad de ejemplos en todos los ámbitos de la industria.

Las ventajas de tener una trayectoria de realimentación y, por lo tanto, un sistema de bucle cerrado en lugar de un sistema abierto es: 1. Más exacto en la igualación de los valores real y requerido para la variable. 2. Menos sensible a las perturbaciones. 3. Menos sensible a cambios en las características de los componentes. 4. La velocidad de respuesta se incrementa y, por lo tanto, el ancho de banda es mayor, es decir, el intervalo de frecuencias en los que el sistema responderá.

Bibliografía Martín García, J. (2017). Teoría y ejercicios prácticos de Dinámica de Sistemas. ISBN 9788460793045. Ñeco García, R. P. (2003). Apuntes de sistemas de control. Editorial Club Universitario., p. 4. ISBN 9788484543053. Salvetti, I. D. (23 de mayo de 2012). Sistema de control bucle Cerrado/Abierto. Obtenido de https://eet602ei.blogspot.com