Diseño del sistema de control de una planchadora eléctrica industrial

Abstract

Un sistema es una reunión ordenada de elementos o componentes en un todo unificado. Los ingenieros de control están involucrados con el diseño, fabricación, pruebas y operación de diversos sistemas físicos, algunos simples y otros muy complicados. En los sistemas físicos dinámicos, donde intervienen componentes eléctricos, magnéticos y electromecánicos en su operación, antes de que sea iniciado un completo estudio de la operación de dichos sistemas se deben conocer las características de los componentes o dispositivos que los forman. En el desarrollo del concepto del sistema, las características de los componentes son importantes en la medida en que ellos contribuyen al diseño o análisis del sistema completo. El ingeniero está familiarizado con una gran variedad de sistemas físicos. Un circuito eléctrico es un ejem pío de un sistema físico consistente de una o más fuentes de voltaje o corriente y combinaciones de resistores, inductores, capacitores y tal vez dispositivos electrónicos; el análisis y la síntesis del circuito eléctrico están comprometidos con esta clase de sistemas. Un sistema eléctrico de potencia es una compleja interconexión de alternadores, líneas de transmisión, transformadores y varias clases de cargas, junto con toda la circuitería y equipo de control necesario para hacer operar satisfactoriamente y consistentemente el sistema. Los sistemas de control automático son deseñados para regular o controlar una de los variables del sistema, por ejemplo, un regulador electrónico de voltaje o una fuente de potencia mantiene el voltaje suministrado constante o independiente de las variaciones del voltaje de la línea y las de la carga de corriente. En el argot de los ingenieros de con trol automático, un servomecanismo es un sistema de control automático por posición o control de una de las variables mecánicas del sistema. Un ejemplo de un servomecanismo es el sistema usado en los barcos para controlar la posición del timón, la pequeña potencia expendida por el timo nel es amplificada muchas veces para controlar la posición del pesado timón. Algunas veces cuando un sistema es considerado de una clase, es realmente un componente de un sistema mucho mayor. Un amplificador electrónico puede ser un sistema, pero también puede ser considerado como un componente de un sistema más complejo, como un radio receptor a-m. Un generador d-c puede ser un componente en un sistema, pero también puede presentar algunas de las características de un sistema con diversas variables y diversos parámetros. La línea divisoria entre componentes y sistemas no siempre es clara. En un extremo están los elementos de los circuitos idealizados cada uno con dos variables y un parámetro y obviamente son componentes. En el otro extremo están los servomecanismos complejos con una multitud de elementos de circuitos, máquinas, amplificadores, transistores y fuentes de energía, y obviamente es un sistema. Entre ellos hay componentes más complejos y sistemas más simples. Probablemente los aspectos más creativos de la Ingenie ría son el diseño y la síntesis. En el diseño del sistema, el ingeniero sitúa los componentes del sistema de tal forma de que cumplan el propósito y el funcionamiento del sistema. A menudo el criterio de diseño debe ser convenido; un sistema puede comportarse mejor que otro en algunos aspectos y menos en otros. En el diseño del sistema se requiere que primero se seleccione el comportamiento del sistema y luego se determinen los componentes del sistema práctico. En contraste con la síntesis y el diseño, el análisis es el procedimiento por el cual un sistema dado es estudiado y determinado su comportamiento. El análisis es concerniente con la existencia o conceptabilidad de los sistemas y el diseño es concerniente con la búsqueda de nuevos sistemas prácticos. Aquí llegamos a un punto muy importante, frecuentemente tendremos la ocasión de hablar de sistemas lineales, elementos lineales, y ecuaciones lineales, así como de sistemas no lineales, elementos no lineales, y ecuaciones no lineales.