Resumen Introducción al Control

Clasificación de sistemas

“Un sistema es un conjunto de elementos en interacción dinámica, organizados en función de un objetivo”

Carácterísticas de un sistema

• Estar compuesto por partes o elementos que interactúan entre sí.

• Detallar el funcionamiento de cada elemento así como la descripción de la relación entre ellos.

• Construir subsistemas del propio sistema.

• Tener una finalidad específica.

• Elementos de ingreso/entrada (input) y de salida (output) en el cual, muchas veces se produce una interacción entre estos y se genera una retroalimentación (feedback)
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Componentes de un sistema

Se considera que los sistemas están formados por el aspecto estructural y el aspecto funcional.

–Aspecto funcional: flujos (MEI), válvulas (MEI), retardos (Internos propios del sistema o internos con roturas/averías), feedback, externos.

–Aspecto estructural: partes, límites, depósitos (MEI), redes (MEI).

Feedback: todo bucle de retroalimentación envía a la entrada del sistema información sobre los resultados de una acción y estos modifican o no el funcionamiento del sistema. En un bucle de retroalimentación los valores de salida se envían como datos hacia la entrada y estos modifican o no su funcionamiento, dando una salida diferente.

Ej de retroalimentación: mantenimiento del nivel de un depósito, regulación  de la temperatura ambiental y regulación de la población.

Clasificación de los bucles de realimentación

– Bucles positivos: Un sistema está realimentado positivamente si se genera un desplazamiento mayor cuando la variación de la salida interactúa con la entrada. En los bucles positivos “++” se puede producir una expansión indefinida. En este caso, el “+” arrastra al “+”, haciendo el efecto de bola de nieve. Ej: reacción en cadena y crecimiento demográfico explosivo. En los bucles negativos “–” hay una disminución de funciones. Aquí el “-” arrastra al “-” hasta su detención total. Ej: la quiebra de una empresa y la depresión económica de un país.

Una destrucción de un sistema con bucles positivos puede ser mediante expansión indefinida o su detención total.

– Bucles negativos: Un sistema está realimentado negativamente si se genera un desplazamiento en dirección contraria cuando la variación de la salida interactúa con la entrada. Por eso dependen de la regulación y la estabilidad.

Un bucle de retroalimentación negativa tienden a un determinado fin (mantenimiento de nivel, velocidad, temperatura) por su comportamiento adaptativo y propositivo.

En un bucle negativo toda variación hacia él “+” implica una corrección hacia él “-” y viceversa por eso tienen una regulación estable. Ej: sistema de calefacción central (si la temperatura ambiente es mayor a la que se desea, esta baja o se apaga, y por el contrario se enciende o se eleva).

Aspecto estructural

Este aspecto es la organización de los componentes del sistema en el espacio (organización espacial) y sus componentes son:

– Partes: Elementos del sistema, se clasifican y/o enumeran en categorías.

– Límites: Elementos que definen el inicio y fin del sistema y separa su entorno de lo exterior

– Depósitos (MEI): Elementos donde se almacenan los flujos que circulan por el sistema.

– Redes (MEI): Elementos que permiten el intercambio de flujos entre las partes del sistema.

Aspecto funcional

Se refiere a todos los fenómenos del sistema y que dependen del tiempo (organización temporal). Se relaciona con todos los procesos en el sistema y sus componentes son:

– Flujos (MEI): Elementos que circulan por el sistema (caudales). Su representación gráfica:

Flujo de materia: (flecha).

Flujo de energía: (flecha a puntos).
Flujo de información: (flecha a puntos y líneas).

– Válvulas: Elementos que regulan y controlan los flujos que circulan por el sistema. Cada una de estas se puede considerar como receptor de información para transformarla en acción y así aumentar o disminuir los flujos. Su representación simbólica es:

Llave de paso (materia): flecha con reloj de arena.

Interruptor (energía): flecha a puntos con reloj de arena.

– Retrasos: Retrasos con resultado a diferentes circulaciones, almacenamientos y rozamientos en el sistema los cuales pueden ser:

– Internos: Retrasos en componentes del sistema que no permiten que ande normalmente y se clasifican en “propios del sistema” (velocidades de los flujos, tiempos de flujos en los depósitos) los cuales se pueden mejorar pero nunca van a desaparecer, y en “roturas y averías” que estos, una vez solucionados, desaparecen.

– Externos: Retrasos en componentes o fenómenos que no forman parte del sistema pero tampoco permiten que ante normalmente.