1. Función de los bloques

Entrada: es el generador del valor de referencia o consigna. Proporciona una señal de igual o distinto tipo que la señal de salida del sistema que se quiere controlar.

Comparador: se encarga de comparar el valor de referencia o señal de salida deseada con el valor medido a través de la realimentación. Dicha comparación proporciona una señal de error o desviación de la salida respecto al valor previsto.

Realimentación: está constituido por un captador y transductor adecuado que permite transformar la variable de salida en otra que el sistema es capaz de interpretar, midiendo en cada instante el valor de la señal de salida y entregando un valor proporcional a dicha señal.

Regulador: mientras que la variable que se quiere controlar está en el valor deseado, el regulador no actúa sobre la planta o proceso. Si dicho valor se aleja del previsto, el regulador modifica su señal de salida para compensar las variaciones.

Planta: lugar donde se realiza la acción de control. La señal de salida se le llama señal controlada.

Transductor: transforma la señal de mando en otra que el sistema es capaz de interpretar.

2. Ventajas y desventajas

La principal ventaja de los sistemas de lazo cerrado frente a los de lazo abierto es que son poco sensibles a las distintas perturbaciones que afectan al sistema, ya sean internas o externas.

El principal inconveniente que presentan los sistemas de lazo cerrado frente a los de lazo abierto es que precisan de un lazo de realimentación entre la salida y la entrada del sistema, con objeto de disminuir las variaciones en la salida. Por lo tanto, son algo más complejos que los de lazo abierto y algo más caros. También son más lentos al actuar.

3. Transductores, sensores y actuadores

Un transductor es un dispositivo que convierte una magnitud física, no interpretable por el sistema en otra sí interpretable.

Un sensor es un elemento que recibe una magnitud física o variable de entrada y se la proporciona al transductor.

Un actuador es un elemento que recibe una orden desde el regulador o controlador y la adapta a un nivel adecuado según la variable de salida necesaria para accionar el elemento final de control, planta o proceso.

4. Sistemas de lazo abierto y lazo cerrado: ejemplos

4.1. Sistema de lazo abierto

En un sistema de lazo abierto la señal de salida no influye sobre la señal de entrada.

Una estufa es un ejemplo de sistema de lazo abierto, donde podemos escoger la potencia por medio de un conmutador. Una vez conectada, la habitación comenzará a calentarse y alcanzará una temperatura que sólo dependerá del tiempo que esté conectada. Si se abre accidentalmente una ventana (perturbación) habrá pérdidas de calor que el sistema no podrá por sí mismo compensar para mantener la temperatura deseada. Deberemos actuar sobre el conmutador de potencias posibles para llevar al sistema a la salida más adecuada para que la habitación alcance de nuevo la temperatura deseada.

4.2. Sistema de lazo cerrado

En un sistema de lazo cerrado la salida se compara con la entrada para que el sistema proporcione la salida adecuada.

En un sistema calefactor en lazo cerrado, habrá un dispositivo que medirá en todo momento la temperatura de salida (habitación) para realimentar y compararla con la temperatura de entrada requerida, de manera que actuará sobre el elemento calefactor activándolo o desactivándolo para mantener la temperatura requerida.

5. Ejemplo de sistema de control

La variable controlada: Nivel del líquido en el depósito.

El valor de referencia: Nivel requerido, que podría ser una marca en el tubo de nivel.

La señal de error: La persona que observa el nivel (ojos) sería el comparador y la señal de error que entrega el comparador es la diferencia entre el nivel requerido y el real (visto en el tubo de nivel).

El controlador: La persona.

El elemento final de control: La válvula (se actúa con las manos).

El proceso: Nivel de agua del recipiente.

El dispositivo de medida: El tubo de nivel.

6. Afirmaciones sobre sistemas de control

a. No es correcta. Es un sistema de control puesto que pretendemos modificar una variable de salida, la temperatura del aula, a través de una variable de entrada, posición del termostato, para lo que utilizamos una caldera, conducciones y radiadores, que constituyen el sistema de control.

b. No es correcta. La realimentación tiene por objeto proporcionar información al sistema sobre el estado de la planta o variable de salida, aumentando o disminuyendo la señal de entrada para conseguir el nivel de salida deseado.

c. No es correcta. Para que fuese un sistema de lazo abierto habría que cerrar los ojos que constituyen la realimentación del sistema. Con brújula o sin ella, podemos orientarnos sabiendo la hora y la posición del sol o de las estrellas.

d. Es correcta. Entendiendo como más inteligentes que son capaces de modificar los estados de sus variables internas en función de la variable de salida para una orden dada.