[MÚSICA] [SONIDO] Ahora entremos al tema de Control Automático. ¿Qué es el control automático? >> Cómo hemos visto hasta el momento, tenemos >> diferentes ejemplos en los que podemos ver aplicado un sistema de control, como el automóvil y sus diferentes dispositivos, el radiador, el aire acondicionado, el control de velocidad, entre otros. En la definición clásica, tenemos que un sistema es aquel conjunto de elementos que se interconectan entre sí para un fin común tal que logra un desempeño deseado. No es que los elementos sepan cuál es su fin, sino que dicho fin lo definirán quién lo estudie o diseñe. Cualquier sistema de control lo podemos representar así mediante un diagrama de bloques donde representamos a sus componentes mediante cuadritos y a las señales que reciben y envían como flechitas. En este diagrama identificamos al primer elemento que se requiere para un sistema de control, el cual es precisamente el sistema a controlar. A partir de los ejemplos vistos anteriormente, pensemos en uno de los brazos robóticos. Sus elementos son los motores eléctricos, la propia estructura que los sostiene, los sensores de posición de cada una de las articulaciones y el efector final, que es aquel punto de la estructura que logrará la tarea deseada. >> Dentro de nuestra definición, el sistema recibirá señales de entrada y salida. ¿Cuáles son estas señales? >> La señal de entrada es aquella señal que podemos manipular directamente en el sistema y definir a voluntad. Por citar un par de ejemplos, pensemos en el nivel de energía eléctrica que recibe el motor eléctrico o también en la cantidad de flujo de calor que recibe un quemador de una estufa a partir de la manipulación del flujo de gas que recibe. Si esas señales las podemos definir en forma arbitraria en el sistema mediante un mecanismo externo, entonces serán señales de entrada. Por su parte, el sistema recibe esas señales y dependiendo de su naturaleza, diversas propiedades o variables físicas se ven afectadas por ella. En el caso del motor eléctrico, al aplicar un voltaje en las terminales, se producirá una rotación del eje. En el caso de la estufa, al variar la apertura de la válvula de gas, cambiará la intensidad del fuego. >> Aquella variable física que nos interese manipular, la conoceremos como señal de salida del sistema. >> Por ejemplo, los cocineros regulan la cantidad de fuego en la estufa para un determinado guisado, como los frijoles o un filete. En este caso el interés es controlar la cantidad de fuego en la hornilla y esa será la señal de salida. Para ello, se regula la apertura de la válvula del gas, siendo ésta la señal de entrada. Control en lazo abierto y cerrado. Ahora bien, como analizamos previamente, si al motor lo alimentamos con la señal de voltaje, entonces comenzará a girar. Si deseamos que gire a una determinada velocidad, entonces ésta será la variable de salida que deseamos que logre. Es aquí donde definimos el objetivo de control. Lograr que mediante la manipulación de la señal de entrada, la señal de salida se comporte de acuerdo a lo que deseamos. Veamos un ejemplo, en este video, un par de motores son empleados para mover las llantas de un vehículo a escala, en el cual el objetivo es que éste siga de forma autónoma el camino trazado en el piso. ¿Cómo sabe el sistema que logra seguir la ruta deseada? Para ello, emplea un sensor que le permite conocer si ha tenido un desvío con respecto a la posición deseada. Estos sensores están ubicados en la parte inferior del vehículo y detectan la diferencia de color entre la ruta y el piso. La señal de salida es entonces la posición del carro con respecto de la línea trazada. A esta diferencia la podemos llamar señal de error. Y ahora el objetivo se traduce en hacer que este error sea 0. Una vez que se cuenta con la señal de error, un controlador toma decisiones y manipula la señal de entrada, la cual es nuevamente la cantidad de energía que recibe cada motor. ¿Y cómo funciona esto en forma automática? Consideremos otro ejemplo, pensando en cómo conduce una persona un automóvil. Si el conductor desea conservar el carril y comienza a desviarse, ajusta con el volante la posición del auto. Esto mismo hace el carrito del video. Si detecta que se está saliendo de la línea, ajusta la velocidad de los motores para tratar de regresar al camino. >> A poco no te parece interesante que un sistema sepa por sí mismo qué hacer. Parece magia. [MÚSICA] [MÚSICA] [MÚSICA]
