Sistemas de control de lazo cerrado

Los sistemas de control en lazo cerrado son aquellos en los que existe una realimentación de la señal de salida o, dicho de otra forma, aquellos en los que la señal de salida tiene efecto sobre la acción de control.

La señal de salida, además ser la propia salida, es utilizada como una de las entradas del sistema, ya que le aporta información útil.

Otra forma de representar el sistema de control en lazo cerrado se puede observar en la siguiente figura: Sigue leyendo

Anuncios

Sistemas de control de lazo abierto

Los sistemas de control en lazo abierto son aquellos en los que la señal de salida no tiene influencia sobre la señal de entrada.

Cualquier perturbación no considerada en su ajuste influye en estos sistemas.

Un ejemplo de sistema de control de lazo abierto sería un sistema de riego con un temporizador que lo pone en marcha todos los días a una determinada hora; riega las plantas durante un cierto tiempo pasado el cual se interrumpe, con independencia de que las plantas hayan recibido la cantidad de agua adecuada, una cantidad excesiva o una cantidad insuficiente.

Algunos otros ejemplos de sistema en lazo abierto pueden ser:

  • Tostador de pan. En este sistema, la variable controlada es el tiempo.
  • Máquina lavadora. En este caso, la complejidad aumenta, y las variables que hay que controlar son más: nivel de detergente, nivel de suavizante, tiempo, temperatura del agua, revoluciones del tambor, etc.

En general, los sistemas en lazo abierto se caracterizan por lo siguiente:

  • Son sencillos y de fácil concepto.
  • No pueden asegurar su estabilidad ante una perturbación.
  • La salida no se compara con la entrada.
  • La precisión depende de la calibración previa del sistema.

Conceptos de perturbación y error en los sistemas de control

Indicar el significado de los conceptos de perturbación y error en relación con los sistemas de control (Selectividad Andalucía 2017).

La teoría de regulación automática o teoría de control estudia el comportamiento dinámico de un sistema frente a órdenes de mando o perturbaciones.

Sistema de control

Perturbaciones: son todas las señales indeseadas que intervienen de forma adversa en el funcionamiento de un sistema. Pueden ser internas, si se generan dentro del mismo, o externas, si se generan fuera del sistema y constituyen una entrada.

Error: es la señal que indica la diferencia entre la señal de entrada de referencia y el resultado obtenido por el medidor a partir de la salida realimentada.

Transductor de temperatura RTD (termorresistencias)

Explique el principio de funcionamiento de un transductor de temperatura RTD (Selectividad Andalucía 2017).

Un RTD (resistance temperature detector) es un detector de temperatura resistivo, es decir, un sensor de temperatura basado en la variación de la resistencia de un conductor con la temperatura.

La relación entre la resistencia y la temperatura de un cuerpo se puede expresar de la siguiente forma:

donde:

R0 = resistencia en ohmios a 0 °C.

RT = resistencia en ohmios a T °C.

α = coeficiente de temperatura.

Los materiales empleados para la construcción de sensores RTD suelen ser conductores tales como el cobre, el níquel o el platino.

 

Termistor: principio de funcionamiento y tipos

Explique el principio de funcionamiento de los termistores y enumere sus tipos (Selectividad Andalucía Septiembre 2017).

Un termistor es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. Existen dos tipos de termistores:

Termistor NTC

Termistor PTC
  • NTC (Negative Temperature Coefficient): su resistencia disminuye con el aumento de temperatura.
  • PTC (Positive Temperature Coefficient): su resistencia aumenta con el aumento de temperatura.

Se pueden utilizar para:

  • Medidas de temperaturas
  • Medida de la velocidad de fluidos
  • Protección contra el recalentamiento de equipos
  • Indicadores de nivel
  • Provocar retardos en circuitos
  • Limitadores de corriente

 

Implementación de funciones con puertas NAND y NOR

Las puertas NAND y NOR se conocen también como puertas universales, debido a que todas las funciones lógicas se pueden construir con ellas.

Para poder realizar una función determinada o un circuito digital utilizando solo puertas NAND o NOR, se deben aplicar los teoremas de Morgan tantas veces como sea necesario, hasta que toda la función se exprese en forma de productos o sumas negadas, respectivamente.

Función AND

Función OR

Funciones básicas representadas con puertas NAND y NOR

Sistemas de control de lazo abierto y de lazo cerrado

¿Qué elementos hay en un sistema de control en lazo cerrado que no existen en uno de lazo abierto? Justifique por qué son necesarios estos elementos (Selectividad Andalucía Septiembre 2017).

Los sistemas de control en lazo abierto son aquellos en los que la señal de salida no tiene influencia sobre la señal de entrada.

Los sistemas de control en lazo cerrado son aquellos en los que existe una realimentación de la señal de salida o, dicho de otra forma, aquellos en los que la señal de salida tiene efecto sobre la acción de control.

Otra forma de representar el sistema de control en lazo cerrado se puede observar en la siguiente figura: Sigue leyendo