Exposición sobre la Teoría del Control

1. INGENIERÍA DE SISTEMAS
Profesor:
Un Jan Liu Hing, Emilio Alberto

2. Historia del Control Automático
 Las primeras aplicaciones de
realimentación surgieron en
Grecia.
 El reloj de agua de Ktesibios
usaba un regulador con
flotador.
 La lámpara de aceite
inventada por Philon usaba
un regulador de flotador para
mantener el nivel constante
del aceite.
 En 1681, Dennis Papin
inventó el primer regulador de
presión para calderas de
vapor.
 En 1769, James Watt inventó
un regulador centrífugo.

3. Historia del Control Automático
 A partir de 1868, se comenzó el desarrollo de
sistemas de control de manera automática
 J. C. Maxwell formuló una teoría matemática
relacionada con la teoría de control usando
un modelo de ecuación diferencial.
 En Estados Unidos, se da el desarrollo del
sistema telefónico y de los amplificadores
electrónicos con realimentación (de Bode,
Nyquist y Black).

4. Historia del Control Automático
 Durante la Segunda Guerra
Mundial, se diseñaron y
construyeron pilotos
automáticos para aviones,
sistemas de dirección de tiro,
sistemas de control para las
antenas de los radares y otros
sistemas militares que
estuvieran basados en los
métodos de control por
realimentación.
 Después de la Segunda
Guerra Mundial, se dio un
mayor uso de la Transformada
de Laplace (que nos ayuda en
la solución de ecuaciones
diferenciales) y el plano de la
frecuencia compleja.

5. Historia del Control Automático
 A partir de 1980, la utilización
de los computadores digitales
como componentes de
control se han convertido en
una rutina.
 Con la llegada del Sputnik y
de la era espacial, se dio un
nuevo impulso a la ingeniería
de control.
 Desde 1998, se han realizado
grandes avances en micro y
nanotecnología, se
desarrollaron las primeras
micromáquinas inteligentes y
se han creado
nanomáquinas.

6. Introducción a la Teoría de Control
 Comprende el uso de las estrategias de diseño
de control para mejorar los procesos de
fabricación.
 Un Ingeniero de Sistemas de Control debe
interesarse en el conocimiento y control de una
parte de su medio.
 La Ingeniería de Control se basa en los
fundamentos de la teoría de la realimentación, y
el análisis de sistemas e integra los conceptos
de las teorías de redes y comunicaciones.

7. Introducción a la Teoría de Control
 ¿Qué es un Sistema de Control?
 Interconexión de componentes que forman una configuración
del sistema que proporcionará una respuesta deseada.
 La teoría de los sistemas lineales supone una relación entre
causa y efecto para sus componentes, siendo un componente
o proceso representado por un bloque.
 La relación entrada - salida representa la relación causa -
efecto del proceso, que a su vez representa un procesamiento
de la señal de entrada para proporcionar una señal de salida,
frecuentemente con una ampliación de potencia.
Proceso
PROCESO ENTRADA SALIDA

8. Clasificación de los Sistemas de
Control
 Sistema de Control de Lazo Abierto:
Aquellos que requieren de entradas para dar
como resultado una salida.
Sistema de Control en Lazo Abierto sin
PROCESO SALIDA
realimentación
Dispositivo de
Actuación
Respuesta de Salida deseada

9. Sistema de Control de Lazo Abierto
Ejemplos:
 Sistema de dirección de un automóvil.
 Podemos mencionar al sistema TupperBot, en donde se
utiliza el ingreso de información por medio de la voz,
modulada por el software, que luego es retransmitida por
puerto paralelo al robot.

10. Clasificación de los Sistemas de
Control
 Sistema de Control de Lazo Cerrado:
Aquellos que asumen un comportamiento de
ENTRADA en función a los patrones de enseñanza
que se le puedan establecer con la finalidad de
realizar un proceso de decisión aleatoria como
SALIDA.
Comparación Controlador Proceso
Medida
Salida
Respuesta
de salida
deseada
Sistema de Control en Lazo Cerrado con
realimentación

11. Sistema de Control de Lazo Cerrado
Ejemplos:
 Sistema de control de una
cisterna
 Sistema de control de
temperatura de Mainboard.
 Sistema de control
automático de un avión.
 Podemos mencionar al
proyecto del ROBOT
ASIMO, quien asume
comportamientos en función
a los patrones ingresados
aleatoriamente (ENTRADA)
y toma decisiones aleatorias
para una determinada
situación (SALIDA).

12. Conclusiones
 Los sistemas de control aplicados en la
ingeniería nos sirven para poder
desarrollar la retroalimentación que nos
permite aprender de los procesos de
salida que han sido erróneos, convertirlos
en entradas y devolverlos como nuevos
procesos de salida con un resultado mejor
al obtenido anteriormente.

13. Bibliografía
Libros Consultados:
 Richard C. Dorf, Robert H. Bishop; Sistemas de Control Moderno Décima
Edición; Pearson Prentice Hall.
 Katsuhiko Ogata; Ingeniería de Control Moderna Tercera Edición; Pearson
Prentice Hall.
 Spartacus Gomáriz, Domingo Biel, José Matas, Miguel Reyes; Teoría de
Control Diseño Electrónico Segunda Edición; Edicions UPC.
Páginas Consultadas:
 http://www.tupperbot.es/mas-sobre-mi/
 http://www.roboticspot.com/especial/asi2004/asi2004.php
 http://world.honda.com/ASIMO/
 http://es.wikipedia.org/wiki/ASIMO
 http://es.wikipedia.org/wiki/Transformada_de_Laplace
Investigaciones Consultadas:
 André Luiz Fonseca de Oliveira, Michel Hakas; Transformada de Laplace.

14. GRACIAS POR SU ATENCIÓN