Sistemas de control en el hogar (Ejemplos) PDF

Preview

Summary

Download Sistemas de control en el hogar (Ejemplos) PDF

Description

Gutiérrez Jecsan, Universidad de las Fuerzas Armadas “ESPE”, Sistemas de Control y sus variables asociadas

odoSistemas de Control Gutiérrez Garcia Jecsan Eduardo Universidad de las Fuerzas Armadas “ESPE”- Electrónica y Automatización Quito, Ecuador jegutié[email protected]

Objetivo general: -

Identificar sistemas de control en lazo abierto y en lazo cerrado reales en el hogar.

Objetivos específicos: -

Identificar las características de un sistema de control en lazo cerrado del hogar. Identificar las características de un sistema de control en lazo abierto del hogar.

Marco teórico: Sistema: -

Conjunto de elementos físicos o abstractos, relacionados entre sí de forma que modificaciones o alteraciones en una de estas puede influir en las demás. - Es un modelo matemático o un proceso físico que relaciona las señales de entrada con las señales de salida.

Control: -

Acción o efecto de poder decidir sobre el desarrollo de un sistema.

Sistema de control: Un sistema de control es un grupo de componentes electrónicos, mecánicos, neumáticos, hidráulicos, etc. Que se utilizan en conjunto para lograr un objetivo deseado. -

(Otra definición) [1] Conjunto de elementos que funcionan de manera concatenada para proporcionar una salida o respuesta deseada.

Gutiérrez Jecsan, Universidad de las Fuerzas Armadas “ESPE”, Sistemas de Control y sus variables asociadas Los componentes básicos de un sistema de control son, a) objetivos de control, b) componentes del sistema y c) resultado o salida.

Tipo de sistemas: [1] Sistemas de control de lazo abierto: Es un sistema de control en el que la salida no es afectada por la señal de entrada. La salida no se realimenta para compararla con la entrada.

Sistemas de control de lazo cerrado: Este sistema es más completo ya que recibe información sobre los estados que va tomando la variable. Esta retroalimentación se logra colocando sensores que envían información de puntos clave del proceso para que así pueda actuar de manera autónoma.

Sistema determinista: La salida del sistema se puede predecir. Sistema invariante en el tiempo: Un sistema es invariante en el tiempo si un desplazamiento en la entrada causa el mismo desplazamiento en la salida. Sistema causal: Un sistema causal es el que depende únicamente de valores presentes o pasados en la entrada. (Por lo tanto, también son sin memoria). Sistema con o sin memoria: Es un sistema sin memoria si el valor de la salida de este en todo el tiempo depende solo de valores presentes para ese mismo tiempo. Caso contrario es sin memoria. Elementos de un sistema de control: -

Variable controlada: Cantidad o condición que se mide y controla. Variable manipulada: Es la variable que se modifica con el fin de afectar la variable controlada Perturbaciones: Sucesos que afectan el desarrollo de algún proceso.

Gutiérrez Jecsan, Universidad de las Fuerzas Armadas “ESPE”, Sistemas de Control y sus variables asociadas Desarrollo: Identificar dos sistemas de control reales en el hogar. Uno en lazo abierto y uno en lazo cerrado e identificar las variables, tipo de sistemas y explicar porque el sistema representa un lazo cerrado o abierto respectivamente.

Sistema de control en lazo abierto. Lámpara de luz:

Variables: -

Estado de la luz

Planta: -

Interruptor

Proceso: -

Interruptor activado: Luz encendida Interruptor desactivado: Luz apagada

Tipo de sistema: -

Lazo abierto: Es un sistema a lazo abierto ya que, sin importar otros factores externos, como, por ejemplo: una persona presente, la luz estará encendida siempre, (si el interruptor está encendido) o apagado siempre (si el interruptor está apagado), y el sistema no tiene la capacidad de detectar esta variable externa.

-

Sistema SISO: ya que solo tiene una entrada y una sola salida.

-

Sistema determinista: ya que a su entrada le corresponde una sola salida.

-

Sistema estático: la salida depende únicamente del valor presente de la entrada.

-

Sistema variante en el tiempo: debido a que el dispositivo emisor de luz puede calentarse y aumentar su temperatura, esto puede cambiar las características resistivas del material que lo conforma.

-

Sistema causal: La salida es una consecuencia del valor actual. Y no es capaz de predecir entradas futuras.

Elementos del sistema de control: -

Variable controlada: Iluminación Variable manipulada: Estado del interruptor

Gutiérrez Jecsan, Universidad de las Fuerzas Armadas “ESPE”, Sistemas de Control y sus variables asociadas Sistema de control en lazo cerrado. Refrigerador:

Variables: -

Temperatura Estado de la puerta

Planta: -

Switch Termómetro

Proceso: -

Si switch “OFF”, puerta abierta y caso contrario “ON” puerta cerrada. El termómetro determina si la temperatura está en el rango seleccionado y envía órdenes de enfría o no el interior del refrigerador.

Tipo de sistema: -

Lazo cerrado: Es un sistema de lazo cerrado ya que las variables de salida afectan al funcionamiento de este, por ejemplo, si la temperatura es mayor a la establecida, o si la puerta del refrigerador está abierta el sistema puede decir si enfriar o mantener la temperatura de los alimentos.

-

Sistema MISO: en este caso depende de dos variables, la temperatura establecida y el estado de la puerta y la salida que produce es la variación de la temperatura dentro del dispositivo.

-

Sistema estático: la salida depende únicamente de los valores presentes de la entrada.

-

Sistema variante en el tiempo: es variante en el tiempo ya que no tiene parámetros fijos, por ejemplo, la temperatura varía en el tiempo, así como el estado de la puerta que en ciertos momentos puede abrirse o cerrarse.

-

Sistema causal: La salida es una consecuencia del valor actual y no es capaz de predecir entradas futuras.

Elementos del sistema de control: -

Variable controlada: Temperatura (a través de un sensor, termistor, rtd, etc.)

Gutiérrez Jecsan, Universidad de las Fuerzas Armadas “ESPE”, Sistemas de Control y sus variables asociadas -

Variable manipulada: Temperatura (a través de un comprensor)

Conclusiones: -

-

-

Los sistemas de control a lazo abierto o cerrado son de mucha utilidad en la vida diaria, ya que facilitan la realización de algunas tareas que pudieran llegar a ser tediosas, ejemplo de estos pueden ser las lavadoras con tecnología inteligente, sistemas de calefacción o enfriamiento, sistemas de seguridad, entre muchos otros. En los sistemas de control de lazo abierto la salida depende únicamente de la variable de entrada y otros factores externos no provocan cambios en la salida como en el ejemplo de la lampara donde la iluminación solo depende del estado del switch que deje o no circular corriente, también estos sistemas son sin memoria y SISO. En los sistemas de control de lazo cerrado la salida depende tanto de la entrada como la realimentación que esta aporta, en estos intervienen más elementos que son capaces de procesar la información que reciben y en función de eso decidir, como en el refrigerador que de acuerdo a ciertos factores puede refrigerar o no su interior.

Bibliografía [1] A. J. C. Paz, Sistemas Automáticos de Control, UNERMB, 2011. [2] Ingeniería Mecafenix, 2021. [En línea]. Available: https://www.ingmecafenix.com/automatizacion/sistema-de-control/....