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Reseña Historica del Control
La ingeniería de control se basa en los fundamentos de la teoría de retroalimentación
y el análisis de sistemas lineales, e integra los conceptos de las teorías de redes y comunicación.
Por tanto, la ingeniería de control no esta limitada a ninguna disciplina de la ingeniería sino
que es igualmente aplicable a las ingenierías aeronáutica, química, mecánica, del medio ambiente,
civil, eléctrica y electrónica.
Cronología
El uso de la retroalimentación con el objeto de controlar un sistema ha tenido una historia
fascinante:
Las primeras aplicaciones del control con retroalimentación se basan en los mecanismos
regulados con flotador desarrollados en Grecia en el periodo 0 a 300 a.c. El reloj de agua
de Ktesibios usaba un reloj con flotador. Una lámpara de aceite inventada por Pilón en al
año 250 a.c., usaba un regulador con flotador para mantener un nivel constante de aceite.
El primer sistema con retroalimentación inventado en la Europa moderna, fue el regulador
de temperatura de Cornelis Drebbel (1572-1633) de Holanda.
En 1681, Dennis Papin (1647-1712) inventó el primer regulador para calderas de vapor .
El regulador de presión fue una especie de regulador semejante a la válvula de las ollas a presión.
El primer regulador con retroalimentación automática usado en un proceso industrial
fue el regulador centrífugo de James Watt desarrollado en 1769 para controlar la
velocidad de una maquina de vapor.
El regulador de nivel de agua a base de flotador que se dice fue inventado por
I. Polzunov en 1765, es el primer sistema histórico dado a conocer por la unión
soviética. El flotador detecta el nivel de agua y controla la válvula que tapa
la entrada de la caldera.
El periodo que precede a 1868 se caracterizo por el desarrollo de los sistemas
de control automático inventados intuitivamente. J. C. Maxwell formuló una teoría
matemática relacionada con la teoría de control usando el modelo de ecuación diferencial
de un regulador. Durante el mismo periodo I. A. Vyshnegradskii formulo una teoría
matemática de los reguladores.
En 1922, Minorsky, trabajo en controladores automáticos de dirección en barcos
y mostró cómo se podrían determinar la estabilidad a partir de las ecuaciones
diferenciales que describen el sistema.
En 1932: Nyquist, desarrollo un procesamiento relativamente simple para determinar
la estabilidad de los sistemas de lazo cerrado sobre la base de la respuesta de lazo
abierto con excitación sinusoidal en régimen permanente.
En 1934, Hazen, quien introdujo el termino servomecanismos para los sistemas de control
de posición, desarrolló el diseño de servomecanismos repetidores capaces de seguir con
exactitud una entrada cambiante.
En 1940, los métodos de respuesta en frecuencia posibilitaron a los ingenieros el
diseño de sistemas lineales de control de lazo cerrado que satisfacían los comportamientos
requeridos, se incrementaron en número y utilidad los métodos matemáticos y analíticos
y la ingeniería de control llegó a ser una disciplina. Después de la II guerra mundial
con el mayor uso de la transformada de Laplace y el plano de frecuencia compleja,
continuaron dominando las técnicas del dominio de la frecuencia en el campo del control.
En 1950 el énfasis de la teoría de la ingeniería de control estuvo en el desarrollo
y uso de los métodos en el plano s y, particularmente, el enfoque de los lugares
geométricos de las raíces; además durante esta época fue posible la utilización de
las computadores analógica y digital como computadores de control.
En 1960, gracias a la disponibilidad de los computadores digitales se hizo posible
el análisis de sistemas complejos en el dominio del tiempo, desde entonces se ha
desarrollado la teoría de control moderna, basada en el análisis y síntesis en el
dominio del tiempo, utilizando variables de estado, con lo que se posibilita afrontar
la complejidad creciente de las plantas modernas y los estrictos requisitos de exactitud,
peso y costo en aplicaciones militares, espaciales e industriales.
La ingeniería de control está interesada en el análisis y diseño de sistemas
dirigidos hacia un objetivo. La teoría moderna de control esta interesada en
sistemas con cualidades de auto-organización, de adaptación y de aprendizaje.