En el campo de la tecnología existen sistemas de control, que abarcan en gran medida el funcionamiento de equipos y aparatos eléctricos y electrónicos, conozca en el presente artículos sus características y otros aspectos importantes.

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Sistemas de control

Existen diversos sistemas de control, que se pueden establecer en diferentes empresas como los sistemas de control administrativo, sistemas de control de acceso a organizaciones y sistemas de control automático, cualquiera de este tipo de sistemas de control, son vistos como control y seguimiento, se puede decir que es una serie de elementos que generan acciones para conseguir un efectivo control en muchas actividades.

Los sistemas de control tienen la capacidad de administrar y dar instrucciones precisas para el buen funcionamiento de otros sistemas, que tiene como objetivo minimizar que existan errores en un proceso y producir el mejor resultado.

Los sistemas de control por lo general ejecutan actividades que son suplantadas por la mano del hombre, que al emplearlos produce resultados óptimos y libra al hombre de realizar ciertas labores.

Les invitamos a leer un artículo interesante relacionado a temas tecnológicos  como es el caso de  Controlador lógico programable.

En este caso específico se hablará de los sistemas de control en el ámbito tecnológico, se clasifican en dos tipos, uno de sistema de lazo cerrado y otro de sistema de lazo abierto.

Objetivos de un sistema de control

Los objetivos principales en un sistema de control, es realizar una actividad, especialmente para la que fue programado, ahora bien, los objetivos se logran dependiendo del obstáculo para ejecutar la labor, así como la capacidad de control y programación.

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Sus principales objetivos se pueden encontrar en:

  • Estables,  incorruptibles y robustos ante dificultades y fallas en los modelos.
  • Eficientes de acuerdo al criterio preestablecido, impidiendo actuaciones repentinas y anormales.

Estables e incorruptibles

Lo que significa que la programación debe estar basada en una estabilidad, que no permita que se corrompa o se obstaculice ante cualquier falla en la data; los sistemas de control programados fácilmente pueden rendirse en cualquier instante que ocurra un error, y no cumplen con la actividad determinada.

Eficientes

Cuando sustituyen la actividad de una persona, estas máquinas lo más significativo es la eficiencia con lo que la ejecutan, debe tener la capacidad de procesar con criterios que han sido pre programados, lo que dificulta que se vaya a realizar una gestión repentina que perjudique el resultado del trabajo.

Clasificación de los sistemas de control

Los sistemas de control se clasifican en dos clases principales, los sistemas de lazo abierto, y los sistemas de lazo cerrado, que van unidos a la acción del control de la salida en el sistema que se quiera controlar.

La clasificación de los sistemas de control se encuentran de dos formas esenciales: sistemas de lazo abierto, y sistemas de lazo cerrado,  están unidos a una actividad específica de control de la salida mediante un sistema que se precise controlar.

A pesar que los dos tienen la misma función, el sistema de lazo abierto es totalmente diferente a utilizar un sistema de lazo cerrado.

Sistema de control de lazo abierto

Es el tipo de sistema de control en donde la salida, no representa dificultad en el propio sistema, lo que quiere decir que no requiere de retroalimentación de la salida para que el control a gestionar funcione correctamente.

Vamos a mencionar algunos ejemplos de este sistema de control de lazo abierto, es el caso de las lavadoras automáticas, se observa que pueden ejecutar los ciclos de lavado considerando un tiempo determinado por medio del control del sistema.

El proceso es calificado dentro de lazo abierto, se puede observar que requiere de datos de salida, los que son: la limpieza de la ropa al finalizar los ciclos.

Igualmente, se puede mencionar otro ejemplo como es el caso de las tostadoras, que requieren medir la cantidad de pan que se va a tostar para que funcione, sin embargo, no necesita cómo se va a querer el tostado, sólo se obtiene midiendo el tiempo.

Características

Este sistema de control de lazo abierto, presenta ciertas características particulares como:

  • Facilidad de uso, estos sistemas se caracterizan por ser más fáciles de manipular, además se aplica un poco de intuición.
  • No se necesitan datos de salida, lo que traduce que para conseguir terminar con sus funciones no consideran el resultado de la actividad, tan sólo se dedican a cumplir la acción de buena manera, esto quiere decir que sólo toman los datos de entrada sin tomar en cuenta el resultado de salida.
  • Mayor debilidad ante perturbaciones, estos sistemas de lazo abierto por lo general son más frágiles ante cualquier falla, debido a que no tienen la capacidad de detectar errores, porque no miden los datos de salida en la actividad, las perturbaciones pueden ocurrir físicas o en su programación.
  • Probabilidad de éxito variante, estos sistemas pueden poseer una alta probabilidad de éxito o igual baja, todo depende de la buena programación, en el caso que el sistema tenga una estructura fuerte, quizás tenga un buen resultado, en el caso opuesto por supuesto existirán errores.

Sistema de control de lazo cerrado

Los denominados sistemas de control de lazo cerrado, su función principal es comparar un valor que se desea con un valor que se obtiene, que se consigue midiendo los datos de salida, lo que significa que una clase de sistema que tiene un control de retroalimentación, por lo que reacciona de diferentes maneras, según sean los resultados.

Los sistemas de control de lazo cerrado, tienen como función primordial de comparar un determinado dato entre el que se busca y el obtenido, éste se consigue calculado los datos de salida, lo que traduce que es un sistema que tiene un sistema que da respuesta a una solicitud, por lo que el resultado resulta de diferentes maneras.

Estos sistemas de control de lazo cerrado se crearon con la intención de minimizar los errores, de manera de conseguir los mejores resultados.

En estos casos se pueden mencionar algunos ejemplos como los calentadores que se usan para controlar la temperatura del agua, tienen la capacidad para realizar labores, sin embargo, requieren que la salida les suministre alguna información previo al actuar, con el fin de aproximarse lo más posible a buenos resultados.

 

Pero, en este caso el usuario es quien toma la decisión si sale agua fría o agua caliente, una vez que se decide el sistema de control continuará con la actividad, considerando lo que se prefiera.

Una vez que se genera el movimiento de una boya, se puede llegar a producir menos o mayor obstrucción en el flujo de aire o gas; los sensores requieren tomar en cuenta los movimientos que realiza la boya, con la finalidad de activar en gran o escasa medida el sistema de control sobre la válvula de paso, que se abre un poco más al aproximarse la capacidad máxima para que salga presión.

Características

En este segmento, corresponde mencionar las características que posee el sistema de control de lazo cerrado, a saber:

Complejidad, por lo general el diseño y programación es de manera complicada, haciendo énfasis en el hardware, así como en el software, lo que significa que son sistemas altamente competentes, sin embargo, no dejan de considerarse difíciles para ser usados por personas sin experiencia o que no saben cómo funcionan.

Gran número de parámetros, previo a su capacidad de trabajar, es importante que cumplan algunas condiciones específicas, igual dependen del momento y los parámetros que se cumplan, se consigue una respuesta bien oportuna y aceptable.

Se necesitan datos de la salida, los datos de salida realmente son necesarios para poder compararlos con la información que se desea obtener desde la entrada, en el caso que no se logren datos de salida, el sistema de lazos cerrado se queda en reposo hasta tanto se obtenga la respuesta esperada.

Estabilidad, se tratan de sistemas fuertes y estables, el tema de comparar datos previamente al actuar, concede a que se adapten de buena manera a las obstrucciones, y responder a las diferentes variaciones en el proceso de realizar una actividad.

Tipos de sistemas de control

En el aspecto de la informática existe cualquier cantidad de sistemas de control, se mencionan a continuación los siguientes:

Hechos por el hombre

En su mayoría aparecen  sistemas eléctricos que contienen componentes electrónicos, por lo general se mantienen en un estado continuo de captura, se dedican a buscar señales del sistema que están bajo un esquema de control.

Los stema hechos por el hombre, en gran parte son sistemas eléctricos que su creación están basados en componentes electrónicos, casi siempre están en un estado de capturar, su función principal es buscar señales del sistemas que se encuentran bajo un esquema de control..

Al tanto que consigan recibir señales su funcionamiento continúa el procedimiento sin dificultades, en el caso que se detecte cierto desvío de la actuación normal, se activan sensores para pretender retomar la ruta que tenían previamente.

Se puede mencionar un ejemplo de este tipo de sistemas de control, es los termostatos, los que su función principal es captar señales de temperatura, una vez que logran obtener la temperatura, se incrementa de una forma considerable o puede que baje del rango permitido, entonces se inicia el proceso de calefacción o refrigeración para volver a tener el equilibrio adecuado.

Existen sistemas que han sido hechos por el hombre, tales como:

  • Por su causalidad pueden definirse como: casuales y no casuales; en un sistema casual hay un vínculo de causalidad entre las salidas y las entradas de un sistema, especialmente entre la salida y los valores próximos a la entrada.
  • Según el número de entradas y salidas del sistema, se definen por su comportamiento.
  • De una entrada y una salida o SISO, que quiere decir: single input, single output.
  • También de una entrada y muchas salidas o SIMO, que significa: multiple input, single output.
  • De múltiples entradas y múltiples salidas o MIMO: multiple input, multiple output.

De acuerdo a la ecuación que define el sistema, se conceptúan en:

  • Lineal: Si la ecuación diferencial que lo describe es lineal; y no lineal si la ecuación diferencial que lo describe es no lineal.

Las señales o variables de los sistemas dinámicos su función esencial son del tiempo, y según estos sistemas:

  • De tiempo continuo, en el caso que el modelo es una ecuación diferencial, por lo que se considera divisible, las variables de tiempo continuo se definen como analógicas.
  • También de tiempo discreto, en el caso que el sistema está parametrizado por una ecuación por diferencias, el tiempo es dividido en períodos de valor constante; los valores de las variables son digitales: sistemas binarios, hexadecimal y otros, su valor únicamente se sabe en cada período.
  • De eventos discretos, es cuando el sistema evoluciona según las variables, y el valor se conoce cuando se genera un evento específico.

De acuerdo al vínculo entre las variables de los sistemas, se puede decir:

  • Dos sistemas se encuentran bien conectados, una vez que las variables de uno de ellos están vinculadas con el otro sistema.
  • De igual forma dos sistemas no se encuentran conectados o desacoplados, cuando las variables de los dos sistemas no tienen ningún vínculo entre sí.

En cuanto a la función de la evaluación de las variables de un sistema en el tiempo y espacio, se pueden decir que son:

  • Estacionarios, cuando las variables se mantienen permanentes en el tiempo y en el espacio.
  • No estacionarios, cuando las variables no se mantienen permanentes en el tiempo o en el espacio.

De acuerdo a la respuesta obtenida del sistema en el valor de la salida, con relación a la variación de la entrada del sistema, se puede decir que:

  • El sistema es estable cuando ante cualquier presencia de una señal de entrada delimitada, se genera una respuesta delimitada de la salida.
  • También el sistema puede ser inestable cuando hay mínimo una entrada delimitada que genera una respuesta delimitada de la salida.

En el caso que se comparen o no, la entrada y la salida de un sistema, que permita controlar la última, el sistema se denomina como:

  • Sistema de lazo abierto, una vez que la salida a ser controlada, no es comparable con el valor de la señal que genera la entrada o señal en referencia.
  • De igual forma sistema de lazo cerrado, es cuando la salida para ser controlada, se puede comparar con la señal de referencia; la señal de salida es lleva en compañía a la señal de entrada, se define como señal de feedback o retroalimentación.
  • El sistema de lazo abierto, cuando la salida es controlada, no se puede comparar con los datos de la señal que produce la entrada.
  • Igualmente sucede con el sistema de lazo cerrado, una vez que la salida es controlada, se tiene la opción de comparar la señal del dato; entonces la señal que arroja en la salida va junto con la señal de entrada, lo que quiere decir que emite una respuesta.

De acuerdo a la posibilidad de pronosticar el comportamiento de un sistema, lo que significa su respuesta, se clasifican en:

  • Sistema determinista, cuando su actuación futuro es predecible dentro de los límites de tolerancia.
  • También sistema estocástico, en el caso que sea imposible pronosticar la actuación en el futuro, las variables del sistemas se conocen como aleatorias.

Naturales

Las naturales, inclusive sistemas biológicos, se pueden nombrar como ejemplo los movimientos corporales de los humanos, que incluyen componentes del sistema del control biológico como los ojos, la mano, el dedo, el brazo y el cerebro del ser humano, se puede observar que se procesan movimientos de entrada y salida.