¿Cuál es el principio de funcionamiento del sistema de control digital?

Principio de trabajo de los sistemas de control digital:

Los sistemas de control digital son sistemas que usan computadoras digitales para controlar un proceso. Funcionan siguiendo estos pasos clave:

1. Detenencia y medición:

* sensores: Estos dispositivos miden las variables físicas del sistema, como la temperatura, la presión, la posición, etc.

* Convertidores analógicos a digitales (ADC): Los sensores generalmente emiten señales analógicas. Los ADC convierten estas señales analógicas en valores digitales que la computadora puede entender.

2. Procesamiento de datos:

* Microcontroller/Computer: La computadora digital recibe los datos digitalizados del ADC. Compara estos datos con el punto de ajuste o el valor de referencia deseado.

* Algoritmo de control: La computadora utiliza un algoritmo de control (como control proporcional de derivación integral (PID)) para calcular los ajustes necesarios al proceso.

3. Generación de salida:

* Generación de señales de control: La computadora genera una señal de control digital basada en la salida del algoritmo.

* convertidor digital a analógico (DAC): La señal de control se convierte nuevamente en una forma analógica por un DAC.

4. Control del actuador:

* Actuador: La señal de control analógico del DAC se usa para controlar el actuador (como un motor, válvula o calentador). El actuador afecta directamente el proceso que se está controlando.

5. Bucle de retroalimentación:

* Sistema de circuito cerrado: Todo el sistema forma un circuito cerrado, donde los sensores miden el efecto del actuador en el proceso, y los datos se vuelven a encender a la computadora para obtener más ajustes. Este bucle de retroalimentación permite que el sistema ajuste continuamente la señal de control para mantener la salida del proceso deseada.

Ventajas clave de los sistemas de control digital:

* Flexibilidad: Algoritmos o parámetros de control fáciles de cambiar.

* Precisión: Alta precisión en la medición y control debido al procesamiento digital.

* Fiabilidad: Menos susceptible al ruido y la deriva que los sistemas analógicos.

* Funcionalidad avanzada: Puede manejar estrategias de control complejas, control adaptativo y más.

Ejemplo:

Imagina un sistema de calefacción en el hogar. Un termostato digital actúa como el controlador.

* Sensing: Un sensor de temperatura mide la temperatura ambiente.

* Procesamiento de datos: El procesador digital del termostato compara la temperatura medida con la temperatura deseada establecida por el usuario.

* Generación de señal de control: El termostato calcula la salida de calor necesaria en función de la diferencia entre la temperatura medida y deseada.

* Control del actuador: Esta señal de control se envía al horno o caldera del sistema de calefacción, que ajusta su salida para lograr la temperatura ambiente deseada.

En general, los sistemas de control digital ofrecen un método más preciso, confiable y adaptable para controlar procesos complejos.