Tipos de Sistemas de Control con Realimentación
Los sistemas de control con realimentación se clasifican de diversas maneras:
Según el Método de Análisis y Proyecto
- Lineales: Modelos idealizados para simplificar el análisis.
- No lineales: Sistemas físicos reales, más complejos de analizar.
- Variables en el tiempo: Parámetros cambian significativamente durante la operación.
- Invariables en el tiempo: Parámetros constantes durante la operación.
Según el Tipo de Señal
- Datos Continuos: Señales como funciones del tiempo continuo (t).
- Modulados: Señales de CA con modulación.
- No Modulados: Señales de CC o CA sin modulación.
- Datos Discretos: Señales medidas en instantes discretos.
- Muestreados: Señales en forma de impulsos.
- Digitales: Uso de ordenadores o controles digitales.
Según los Componentes Empleados
- Sistemas electromecánicos
- Sistemas hidráulicos
- Sistemas neumáticos
- Sistemas electrónicos
- Sistemas de control biológicos
Según la Finalidad
- Control de posición
- Control de velocidad
- Control de desplazamiento
- Control de rotación
- Control de temperatura
- Control de caudal
Sistemas Lineales vs. No Lineales
Los sistemas lineales son modelos idealizados que facilitan el análisis y diseño. En la práctica, todos los sistemas son no lineales en algún grado. La linealidad se asume cuando las señales operan dentro de un rango donde se aplica el principio de superposición.
Sistemas Invariables vs. Variantes en el Tiempo
Un sistema es invariable en el tiempo si sus parámetros son constantes durante la operación. Si los parámetros varían significativamente, se considera variante en el tiempo, complicando su análisis.
Sistemas de Control de Datos Continuos
En estos sistemas, las señales son funciones del tiempo continuo (t). Pueden ser de corriente alterna (CA) o corriente continua (CC). Los sistemas de CA suelen usar señales moduladas, mientras que los de CC no.
Sistemas de Control de Datos Muestreados y Digitales
Estos sistemas procesan señales en instantes discretos. Los sistemas muestreados usan impulsos, y los digitales emplean ordenadores o controles digitales.
Automatismos Cableados y Programables
Control Mediante Relés
En este método, se utiliza un circuito con relés para controlar el nivel de un tanque. Los sensores S1 y S2, junto con el relé K1, gestionan el llenado del tanque.
Control Mediante Técnicas Digitales
Se emplea un circuito digital con un flip-flop SC, compuertas AND y NOT para controlar el nivel del tanque. Este método ofrece una lógica digital para la gestión del sistema.
Control Mediante PLC
Un Controlador Lógico Programable (PLC) es un equipo electrónico programable que controla máquinas o procesos industriales. Se conecta a sensores y actuadores para automatizar tareas.
Diseño de un Automatismo
Componentes de un Automatismo
Los automatismos constan de sensores, lógicas de control y actuadores.
Diagrama Espacio-Fase
Este diagrama representa gráficamente las secuencias de un automatismo, mostrando los estados de los cilindros en función del número de paso.
GRAFCET
El Grafcet es un método gráfico para diseñar automatismos, representando etapas y transiciones. Facilita la implementación de sistemas secuenciales.
Sistema de Control de CC
En la figura 10, se muestra un sistema de control de CC con un detector de error basado en potenciómetros. La tensión de error ajusta el motor para igualar el ángulo de referencia.
Sistema de Control de CA
En la figura 11, se presenta un sistema de control de CA con señales moduladas. La demodulación se realiza mediante las características pasa-bajo del motor de control.
En la práctica, los sistemas pueden combinar componentes de CA y CC, utilizando moduladores y demoduladores para procesar las señales.