A. Javier Barragán Piña

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La utilización de un esquema realimentado en un sistema de control suele ser vital pra que la estrategia de control tenga éxito. Los efectos de la realimentación influyen en muchos aspectos del comportamiento del sistema: respuesta estática, respuesta dinámica, respuesta frente a perturbaciones, sensibilidad a la variación de parámetros del sistema, etc.

Para analizar y para diseñar sistemas de control, es necesario tener una base de comparación del desempeño del sistema de control. Esa base se configura especificando señales de prueba particulares, y comprobando las respuestas de distintos tipos de sistemas frente a estas entradas.

Las señales de prueba que se utilizan regularmente son la entrada impulsiva, escalón, rampa, parábola y senoidal. Con estas señales es posible realizar con facilidad análisis matemáticos y experimentales de los sistemas de control, ya que son funciones simples; además, estas señales permiten estudiar distintas características de las respuestas estáticas y dinámicas de los sistemas de control.

La forma de las señales de referencia a las que el sistema vaya a estar sujeto en su funcionamiento cotidiano, determinará el tipo de entrada que se debe utilizar para el análisis.

La utilización de estas señales de prueba permite comparar la respuesta de distintos sistema de control frente a las mismas señales. También es muy importante para la elección de las señales de prueba saber qué tipo de análisis se desea realizar, por ejemplo, se utilizará una señal escalon para estudiar el error de estado estacionario de posición de un sistema, y nomalmente también para estudiar su dinámica, sin embargo, se empleará una señal senoidal si se desea estudiar la respuesta en frecuencia del mismo.

Para estudiar matemáticamente el comportamiento de los sistemas dinámicos es importante que las ecuaciones no se compliquen en exceso. Por esto es muy común suponer que los sistemas tienen un número pequeño de polos y ceros. En muchas ocasiones es necesario realizar simplificaciones del sistema basadas en las constantes de tiempo de sus polos y ceros, de forma que se obtenga una representación simplificada del mismo que facilite su análisis. Cuando se está frente a un problema de diseño, una de las posibles estrategias es anular polos y ceros de la planta mediante el controlador con la idea de tener una dinámica en lazo cerrado más sencilla que facilite dicho diseño.

En los sistemas con 1 ó 2 polos dominantes es relativamente sencillo relacionar la localización de sus polos con la respuesta dinámica del sistema, por lo que son estos sistemas los tipos clásicos empleados como referencias a la hora de enfrentarse a un proceso de diseño.