Los controles de retroalimentación se utilizan ampliamente en los sistemas automatizados modernos. Un sistema de control por retroalimentación consta de cinco componentes básicos: (1) la entrada, (2) el proceso que se controla, (3) la salida, (4) los elementos de detección, y (5) el controlador y los dispositivos de actuación. Estos cinco componentes se ilustran en la figura 1. El término control de retroalimentación en bucle cerrado se utiliza a menudo para describir este tipo de sistema.
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La entrada al sistema es el valor de referencia, o punto de ajuste, para la salida del sistema. Esto representa el valor de funcionamiento deseado de la salida. Utilizando el ejemplo anterior del sistema de calefacción como ilustración, la entrada es el ajuste de temperatura deseado para una habitación. El proceso que se controla es el calentador (por ejemplo, el horno). En otros sistemas de retroalimentación, el proceso puede ser una operación de fabricación, los motores de un cohete en un transbordador espacial, el motor de un automóvil en control de crucero, o cualquiera de una variedad de otros procesos a los que se aplica energía. La salida es la variable del proceso que se mide y compara con la entrada; en el ejemplo anterior, es la temperatura ambiente.
Los elementos de detección son los dispositivos de medición utilizados en el bucle de retroalimentación para controlar el valor de la variable de salida. En el ejemplo del sistema de calefacción, esta función se realiza normalmente utilizando una tira bimetálica. Este dispositivo consiste en dos tiras de metal unidas a lo largo de sus longitudes. Los dos metales poseen diferentes coeficientes de dilatación térmica; por lo tanto, cuando se eleva la temperatura de la tira, ésta se flexiona en proporción directa al cambio de temperatura. De este modo, la tira bimetálica es capaz de medir la temperatura. Hay muchos tipos diferentes de sensores utilizados en los sistemas de control de retroalimentación para la automatización.
El propósito del controlador y los dispositivos de actuación en el sistema de retroalimentación es comparar el valor de salida medido con el valor de entrada de referencia y reducir la diferencia entre ellos. En general, el controlador y el actuador del sistema son los mecanismos mediante los cuales se logran cambios en el proceso para influir en la variable de salida. Estos mecanismos suelen estar diseñados específicamente para el sistema y consisten en dispositivos como motores, válvulas, interruptores de solenoide, cilindros de pistón, engranajes, tornillos de potencia, sistemas de poleas, transmisiones de cadena y otros componentes mecánicos y eléctricos. El interruptor conectado a la banda bimetálica del termostato es el controlador y el dispositivo de accionamiento del sistema de calefacción. Cuando la salida (temperatura ambiente) está por debajo del punto de consigna, el interruptor enciende la calefacción. Cuando la temperatura supera el punto de consigna, la calefacción se apaga.