Kontrol-sistema: berrikuspenen arteko aldeak

Kontrol-sistema, prozesu baten kontrola egiteko batera jarduten duten osagaien konbinazioan datza. Beste modu batean esanda, prozesu bat automatizatzeko elkarren artean konektatzen diren elementu-multzo bat da.

Kontrol-sistema baten elementuak hainbat motako izan daitezke: elektrikoak, elektronikoak, mekanikoak, pneumatikoak, hidraulikoak...^[1] Kontrol-sistema bati buruz hitz egiten denean, kontuan izan behar den lehen kontzeptua prozesua da.

Prozesua modu honetan definitu daiteke: sistemak jarritako baldintza batzuen arabera bere egoera aldatzen duen objektu, ekipo edo sistema.^[2] Kontrol-sistemen barne-funtzionamenduak adierazteko, bloke-diagramak erabiltzen dira. Hauetan, prozesuak blokeen bidez adierazten dira, eta hauen arteko erlazioak, gezien bidez.

Historikoki sortutako lehen kontrol-sistema, Heron Alexandriakoak tenplu baten ateak irekitzeko sortutako sistema izan zen.

Sistema sua piztuz aktibatzen zen. Behin sua piztuta, airea berotu egiten zen, dilatatuz, eta modu horretan, uraren lekualdatzea sortuz, tanke batetik upel batetara. Upela pisuaren handipenarekin batera jaisten zen, grabitatearen eraginez. Upel hori, soka bat erabiliz atera eta kontra pisu batera lotzen zen, eta beraz, upela jaitsi ahala, atea irekitzen eta kontrapisua igo egiten zen. Atea ixteko, sua murriztu edo amatatu behar zen.

Hala ere, kontrol automatikoari begira, garrantzizko lehen lana James Wattek 1778. urtean sortu zuen. Hau bere lurrun-makinaren abiadura kontrolatzeko sortutako erreguladore zentrifugoa izan zen.

Beste hainbeste etapa nabarmenduak kontrolaren teoriaren garapenean Minorsky, Hazen eta Nyquist zientzialariei esker izan ziren, besteak beste.

Kontrol-sistemen kontrola jarraitua edo diskretua izan daiteke. Irteeraren egoera kontuan hartzen ez bada, kontrol-sistema jarraitua izango da; kontuan hartzen bada, aldiz, diskretua.

Irteeraren egoera kontuan hartzen ez bada, begizta irekiko kontrol-sistema izango da. Modu horretan, irteeraren egoerak ez du eraginik izango sarrerako seinalean, eta beraz, ez da errorea kontuan izango.

Begizta irekian lan egiten duten hainbat mekanismo aurki daitezke eguneroko bizitzan: semaforoa, irabiagailua, musika-ekipoen soinu-anplifikadorea eta txigorgailua, besteak beste.

Sistema horien zehaztasuna programazioaren araberakoa izango da, eta sistema osatuko duten osagai edo elementuen arteko erlazioak ondo aurreikusi beharko dira, desiratutako balioa lortu ahal izateko irteeran.

Kontrol-sistema horrek daukan eragozpenik handiena perturbazioekiko sentikortasuna da. Perturbaziorik egotekotan, sistema ezin izango da perturbazio horretara egokitu, eta ondorioz, posiblea da nahi den irteera ez lortzea.

Irteeraren egoera sarrerarekiko konparatzen bada eta ondorioz, hauen arteko aldea (errorea deritzona) kontuan hartzen bada, begizta itxiko kontrol-sistema izango da. Propietate hori da begizta itxia eta begizta irekia desberdintzen dituen faktorea.

Kontrol-sistema hauetan berrelikadura kokatzen da. Neurgailu batek une bakoitzean irteera-seinalearen balioa neurtu, eta seinale horren balio proportzionala ematen du.

Errore-seinalea baliogabea izatekotan, irteerak aurreikusitako balioa izango du. Kontran, nulua ez bada, sistemaren kontrola berriz egingo da. Prozesu hau ziklikoki egingo da errorea baliogabea izan arte, edo beste hitzetan esanda, desiratutako irteera-balioa lortu arte.

Kontrol-sistema mota honetan, kontrolatzailea sistema osoaren portaera zehaztuko duen osagaia izango da, eta beraz, zehaztasun handiz diseinatu behar izango da.

Begizta irekian ez bezala, begizta itxiko kontrol-sistema asaldurei aurre egiteko ahalmena izango dute, haien berrelikadurari esker. Hala ere, askoz ezegonkorragoak izango dira, eta beraien konplexutasuna dela eta, matxuratzeko joera handiagoa izango dute.