Diseño de los Sistemas de Control

Ctesibio

300 BCE

Contribuyó con la creación de un reloj de agua, conocido como Clepsidra, este mide el tiempo sobre la base de lo que tarda una cantidad de agua en pasar de un recipiente a otro de igual dimensiones ambos.

Filón de Bizancio

250 BCE

Ideó un dispositivo que, de manera automática, regula el nivel de aceite de una lampara (reguladora).

Herón de Alejandría

1 CE

Publicó un libro titulado “Pneumatica” en el que describe varias formas de mecanismos de nivel de agua (vino) con reguladores de flotador.

Astrarium

1364

Inventado por Giovanni Dondi y es un dispositivo que sirve para modelar el sistema solar, compuesto simultáneamente de un reloj astronómico y de un planetario, el cual no solamente propone una solución para la difícil medición precisa del tiempo, sino que además incorpora un reloj astronómico que proporciona información relativa a la posición del sol, la luna, las constelaciones zodiacales y algunas veces hasta de los planetas mayores.

Cornelis Drebbel

1618

Construyó una incubadora con una realimentación explícita para regular la temperatura.

Primer Submarino en la Historia

1620

Construido por Cornelius Drebbel, sin embargo, el diseño original no fue suyo sino de william brawn en 1578, debido a que ambos trabajaban para la marina real británica.

Cornelius Drebbel

1620

Creó la primera incubadora de pollos con un termostato de mercurio que de manera automática mantiene la temperatura constante, este es uno de los primeros dispositivos de control realimentado que se conocen; y también construyó un sistema de aire acondicionado y se le adjudica la invención del primer termómetro funcional.

Robert Hooke

1674

Inventó un mecanismo para rotar telescopios a velocidad constante, lo que mejoró la precisión las observaciones astronómicas.

Denis Papin

1681

Inventó la olla a presión que la llamo digesto al vapor y la hizo como un intento de reducir el tiempo de cocción de la comida. La clave del invento es una válvula de seguridad para regular la presión del vapor.

Maquina de Vapor

1705

En su creación se utilizó una válvula de seguridad para regular la presión del vapor.

Thomas Newcomen

1712

Creó la máquina de vapor atmosférica o máquina de Newcomen. En esta máquina el movimiento de vaivén creado, era aprovechado para accionar una bomba que generalmente se empleaba para extraer el agua de las minas, sin embargo, una gran desventaja era que el calentar y enfriar continuamente el depósito, invariablemente provocaba roturas en el mismo.

Cola de Molino

1745

Inventado por Edmund Lee, siendo este el que creó los primeros molinos de viento automáticos. Cuando el viento cambiaba de dirección y golpeaba las paletas de la cola, se generaban una rotación que alineaba las aspas con la nueva dirección del viento mejorando el desempeño del molino.

James Brindley

1758

Patentó una válvula accionada por un flotador en un calentador de vapor. Este regulador se empleaba en una máquina de vapor para bombear agua.

Ivan Ivanovich Polzunov

1766

Ideó una máquina de vapor de 32 caballos de fuerza para el bombeo de aire en una fundidora de acero. La característica principal de este ingenio era un flotador que regulaba el nivel de agua, y que por primera vez se empleaba no uno sino dos cilindros.

James Watt

1769

Desarrolló el regulador centrífugo siendo este el primer controlador con realimentación automática usado en una proceso industrial para controlar la velocidad de una maquina de vapor. El dispositivo era completamente mecánico.

Joseph Von Fraunhofer

1824

Construyó un gran telescopio refractor, cuya principal característica es que era capaz de moverse de manera síncrona con la tierra, movido por un mecanismo de reloj y controlado por un regulador centrífugo, que hacía uso de la fricción para oponerse movimiento del regulador.

Léon Foucault

1852

Inventó el giróscopo o giroscopio siendo este un dispositivo mecánico que servía para medir mantener o cambiar la orientación en el espacio de algún aparato o vehículo.

Carruaje de Dos Ruedas

1860

Lo crearon en Asia con un mecanismo tan ingenioso que sin importar la dirección que tomase la carroza, el dedo de una figura humana apuntaba siempre hacia el sur incluso sobre terrenos irregulares.

James C. Maxwell

1868

Formula un modelo matemático para el controlador de la máquina de vapor.

Nikola Tesla

1898

Presenta el Teleautomaton RC, siendo el bote hélice controlado por radio y considerado el primer prototipo de cualquier dispositivo controlado de manera remota, ya sea por tierra, mar o aire. Es por ello que se considera el primer aparato con control remoto.

Hermanos Wright

1903

Fueron los que crearon la primera máquina voladora a motor construida, siendo la clave del éxito de estos hermanos en el alabeo de las alas, es decir, en deformarlas momentáneamente para compensar el efecto de la fuerza centrípeta durante un viaje. Entendieron el compromiso entre control habilidad y estabilidad, por lo tanto, al introducir un operario cerraron el lazo de control facilitando de esta forma el vuelo.

Elmer A.Sperry

1910

Inventó el giróscopo que utilizó en la estabilización y dirección de barcos y más tarde en control e aviones.

Máquina de Ensamblaje Mecanizado

1913

Introducido para la producción de automóviles.

Minosky

1922

Trabajó en controladores automáticos de dirección en barcos y mostro como se podrían determinar la estabilidad a partir de las ecuaciones diferenciales que describen el sistema.

Hendrik W. Bode

1927

Analizó los amplificadores realimentados que luego sirvió para el análisis de estabilidad en los sistemas de control.

Harry Nyquist

1932

Desarrolló 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.

Teoría Matemática del Control

1934

Inició su uso en la solución los problemas planteados.

Servomecanismos

1934

Hazen fue el que introdujo este término para los sistemas de control de posición. Por lo tanto, desarrolló el diseño de servomecanismos repetidores capaces de seguir con exactitud una entrada cambiante.

Walter R. Evans

1948

Presenta la técnica del lugar de las raíces. Esta teoría ofrece una visión gráfica de las propiedades de estabilidad de un sistema y permite el cálculo gráfico de la respuesta frecuencial.

Teoría sobre Sistemas de Datos Muestreados

1950

Se desarrolló en Columbia, interviniendo en este estudio J. R Ragazzini, G. Franklin y L. A Zadeh, así como E. I Jury, B.C. Kuo y otros. En este periodo surgió la idea de emplear ordenadores digitales para el control de procesos industriales.

Inteligencia Artificial

1950

Surge por un grupo de personas que estudiaron el cerebro humano como modelo natural, integrando la cibernética y los computadores (McCarthy, Minsky, Newell, Simon). Desde entonces, los investigadores en el campo de la IA han generado ideas y técnicas muy útiles para el control y, a su vez, el desarrollo de la IA se ha visto estimulado en su interacción con el control de procesos.

Métodos Temporales

1955

Se desarrollaron con el objetivo de solucionar los problemas planteados en aplicaciones aeroespaciales. Estos métodos reciben un fuerte impulso con el desarrollo de las computadoras digitales que constituían la plataforma tecnológica necesaria para su implantación prueba y desarrollo.

Teoría del Control Moderna

1960

Se desarrolló para afrontar la creciente complejidad de las plantas modernas y las necesidades rigurosas en exactitud, peso, costo en aplicaciones militares, espaciales e industriales.

Rudolf Kalman

1960

Aparecieron tres importantes publicaciones realizadas junto con otros coautores. La primera de estas dió la publicidad al trabajo más importante de Lyapunov para el control de sistemas no lineales en el dominio temporal,en el segundo analizó el control óptimo de sistemas, suministrando las ecuaciones de diseño para el regulador cuadrático lineal (LQR). En el tercero analizó el filtrado optimo y la teoría de estimación suministrando las ecuaciones de diseño para el filtro digital de Kalman.

Modelos de Variables de Estado y el Control Óptimo

1970

Desarrollado por primera vez.

Controladores

1980

Estudios amplios sobre sistemas de control robusto.

Empresas de Fabricación

1990

Orientadas a la exportación y apuesta por la automatización.

Sistemas de Control

1994

Uso generalizado del mismo con la realización en los automóviles.

Tecnología de Automatización

1997

Consiste cada vez más en un control descentralizado e inteligente, con componentes de control que se puedan comunicar con otros mediante Ethernet Industrial.

Control de Sistemas

2015

Realizado por maquinas digitales que ejecutan complejos algoritmos de control linealizado.