EJEMPLOS REALES DE SISTEMAS DE CONTROL

Ejemplos de lazo abierto
1. Un automóvil

2. Un tostador

Un tostador automatico es un sistema de control de lazo abierto , que esta controlado por un regulador de tiempo . El tiempo requerido para hacer tostadas , debe ser anticipado por el usuario , quien no forma parte del sistema . El control sobre la calidad de la tostada (salida) es interrumpido una vez que se ha determinado el tiempo , el que constituye tanto la entrada como la acción de control .
3. Una cocina

El operador ( cocinero ) da la señal de entrada.

Controla la cantidad de fuego a dar.
Como resultado de la salida, el fuego se eleva o se baja, según el operador ( cocinero ).

Ejemplos de lazo Cerrado
1. Maquina de Vapor
El agua es calentada en una caldera, se deja que tome una alta presión y en un momento dado se libera el vapor a alta presión por medio de tuberías hasta una camara en donde hay un pistón o una turbina La presión que ejerce el vapor sobre esos dispositivos provoca que se muevan. Ese movimiento después se transmite por algún dispositivo mecanico hacia un lugar en donde se quiera aprovechar el movimiento generado por el vapor.

2. Refrigerador
Consta de uncompresor, un evaporador y un condensador
El compresor comprime el gas hasta alcanzar una determinada presión donde el gas tiende a pasar a estado liquido y lo pasa por unos tubos capilares donde al pasar a otro tubo mas grande se expande y se enfría esto seria el evaporador una ves ahi ya se produce un cambio de temperatura pues dentro de la ley cero dice k siempre las temperaturas se vana a igualar
el gas pasa al evaporador donde se convierte de nuevo en gas y es cíclico siempre es el mismo gas k da vueltas.

3. Un piloto automatico, puede:
* Mantener niveladas las alas para que el avión no vire.
* Mantener la actitud de cabeceo actual del avión.
* Mantener el rumbo seleccionado.

6. Un ascensor de 2.5 [m] de altura, sube con aceleración constante de 4 [m/s2] y en el momento en que la velocidad es de 3 [m/s] sedesprende u tornillo del techo del ascensor. ¿Al cuanto tiempo cae el tornillo al piso del ascensor Sugerencia: marco de referencia ascensor. Aceleraciones y velocidades relativas.

7. Dibuje el diagrama de fuerzas (diagrama de cuerpo libre) para los objetos que se muestran en las figuras. En (A) se tiene una esfera de masa pic], distribuida uniformemente. Desprecie el rozamiento entre las paredes del canal y la esfera. En la figura (B), los bloques tienen masas , y y el coeficiente de fricción entre las superficies es .


8. Un objeto de 4 [kg], inicialmente en reposo y en el origen, se somete a la acción de dos fuerzas [N] y [N]. Determine
a. La aceleración del objeto
b. La velocidad en el tiempo t=3 [s]
c. La posición del objeto en el tiempo t=3 [s].


Los dos bloques de la figura estan unidos por una cuerda gruesa uniforme de 4
kg]. Se aplica una fuerza de 200 [N] hacia arriba como se muestra. Determine la
|aceleración del sistema, la tensión en la parte superior e inferior de la
|cuerda. Un niño de masa [kg] se pesa en una bascula de resorte situada sobre una plataforma especial que se desliza por un plano inclinado un angulo como muestra la figura (Desprecie el rozamiento entre la plataforma y el plano inclinado) ¿Qué peso registrara la bascula en estas condiciones? Respuesta: 396 [N]


11. Un bloque pequeño de masa [pic kg] se coloca dentro de un cono invertido que gira sobre un eje vertical de modo que la duración deuna revolución es [s]. Las paredes del cono forman un angulo con la vertical. El coeficiente de fricción estatica entre el bloque y el cono es . Si el bloque ha de mantenerse a una altura [pic]sobre el vértice del cono, ¿Qué valores maximo y mínimo puede tener ?

12. El bloque A de la figura pesa 1.2 [N], y el B, 3.6 [N]. El coeficiente de fricción cinética entre todas las superficies es de 0.3. Determine la magnitud de la fuerza horizontal necesaria para arrastrar el bloque B a la izquierda con rapidez constante a) si A descansa sobre B y se mueve con él (figura de la izquierda); b) si A no se mueve (figura de la derecha).

13. Se tiene un conjunto de bloques de masa , y , de dimensiones despreciables y unidos mediante hilos inextensibles. Si el coeficiente de fricción cinética entre los bloques y y la superficie horizontal es y respectivamente. Determine el valor de la masa [pic en términos de , , y ) para que todo el sistema se mueve con velocidad constante.

14. (10 puntos) Los bloques de la figura tienen masa [pic [kg] y [kg]. Se aplica una fuerza sobre el bloque de masa (ver figura). Si el coeficiente de fricción entre y es y entre y el piso es , ¿Cual debe ser la relación para que el sistema permanezca en reposo?

15. Una partícula de masa que pende de un hilo inextensible, de longitud [m], se mueve en un círculo horizontal con rapidez constante, [m/s], constituyendo un péndulo cónico. Suponiendo que se conoce el angulo , que form * Mantener la altitud seleccionada.
* Mantener la velocidad de ascenso o descenso seleccionada.
* Seguir un radial VOR.
* Seguir a un localizador o el rumbo posterior de un localizador.
* Seguir al localizador y la senda de planeo de un Sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS).
* Seguir un rumbo GPS.
* Equipos informaticos de gestión de vuelo (FMC).
* Navegación vertical (VNav).
* Navegación lateral (LNav).
* Cambio del nivel de vuelo.
* Navegación de rueda de control.
* Aterrizaje automatico.