TEORÍA CIBERNÉTICA DE CONTROL

TEORÍA CIBERNÉTICA DE CONTROL

Partiendo de la definición de sistema de control que se ha expresado en el apartado anterior, se ha desarrollado la teoría de control como "campo de las matemáticas aplicadas que modela el control de ciertos procesos físicos y sistemas".

Según esta teoría, los problemas principales asociados a los sistemas de control son:

La controlabilidad, enfrenta el problema de que el sistema controlado alcance el estado objetivo en un tiempo finito.

Que el sistema sea observable, plantea el problema de obtener información acerca del estado del sistema en un momento en el que no se puede medir su estado, sino solo una función de su estado.

La estabilidad es la reacción del sistema a una distorsión repentina. Enfrenta el problema de que el sistema alcance el estado objetivo en un período de tiempo muy grande.

La optimización. Se trata de establecer el control óptimo con el que se alcanza el estado objetivo. El óptimo se mide con una métrica de rendimiento, que se pretende que dé un valor mínimo. Esta métrica puede ser coste, tiempo, energía, etc., Por ejemplo se trata de construir un sistema que alcance el estado objetivo con el mínimo coste económico.

Existen dos tipos de sistemas de control, los proactivos y los reactivos o de retroalimentación (feedforward y feedback). En los primeros se dan órdenes al sistema para alcanzar el objetivo, ejemplo de ello es los modelos en las máquinas de cortar, el sistema sigue el patrón que se le pone o a través del modelo que se le da. En los segundos la información sobre la marcha del proceso se utiliza para corregir la operación del sistema, es el caso citado de los termostatos de calefacción.

Los sistemas de control tienen una larga historia que se remonta hasta los acueductos romanos; pero en general eran sistemas de un solo ciclo, es decir, se tomaba la información y se corregía el comportamiento del sistema en un solo punto. A partir de 1950 se introducen los sistemas de ciclo múltiple en los que la retroalimentación se inicia en varios puntos. La introducción de los ordenadores lleva a un nuevo nivel de sofisticación los sistemas de control.

Los sistemas avanzados el sistema de control se incluye como una parte del propio sistema y se dice entonces que es un sistema con control adaptativo. La adaptación es la capacidad del sistema para modificar su propia operación para alcanzar su mejor forma de comportarse. Las funciones que implica un sistema adaptativo son las siguientes:

Obtener información constante acerca del estado actual del sistema.

Comparar el rendimiento actual con el deseado u óptimo y en su caso decidir si es preciso cambiar el comportamiento del sistema.

Cambiar el comportamiento del sistema para alcanzar el comportamiento óptimo.

Estos

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