Variables Controladas y Variables Incontroladas.

Las variables que funcionan dentro de cualquier sistema de control se pueden clasificar en: dependientes, independientes, controladas e incontroladas (no controladas o extrañas). Desde el punto de vista instrumental orientado a procesos de control industriales.

1. UNIVERSIDAD DE ORIENTE.
NÚCLEO DE MONAGAS.
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS.
CURSOS ESPECIALES DE GRADO.
ÁREA: AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALES.
INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL INDUSTRIAL.




UNIDAD I: CONCEPTOS BÁSICOS DE CONTROL.
(VARIABLES CONTROLADAS Y VARIABLES
INCONTROLADAS )





PROFESOR:
ING. EDGAR GONCALVES.
PARTICIPANTES:
ABREU M. EDGAR L.
C.I.: V-18.657.589.
MARQUEZ O. FRANCISCO E.
C.I.: V-19.782.155.


FEBRERO DE 2014.

2. ÍNDICE


Introducción
Marco Teórico
Discusión
Conclusiones
Bibliografía
Pág. 1.
Pág. 2.
Pág. 5.
Pág. 7.
Pág. 8.

3. INTRODUCCIÓN

Los procesos industriales exigen el control de la fabricación de los diversos
productos obtenidos. Los procesos son muy variados y abarcan muchos tipos de
productos: la fabricación de los productos derivados del petróleo, de los productos
alimenticios etc. En todos estos procesos es absolutamente necesario controlar y
mantener constantes algunas magnitudes, tales como la presión, el caudal, el
nivel, la temperatura, el pH, la conductividad, la velocidad, la humedad, el punto de
rocío. Dentro de la ingeniería multidisciplinaria, es la disciplina que se encarga de
toda la instrumentación.

Partiendo del gran desarrollo tecnológico actual en donde un gran número
de productos nuevos impactan continuamente a la gente en los diferentes ámbitos
sociales y esto en gran manera se debe a que la mayoría de los procesos que
involucran a éstos procesos deben tener un excelente control en el proceso
mismo.

En la industria se utiliza frecuentemente el concepto de Sistemas de Control
y esto es debido a que en la industria existen dentro de sus procesos, variables
importantes que deberán ser controladas o dirigidas de tal manera que el producto
final cumpla con los estándares o normas de tal forma que el usuario consumidor
se encuentre satisfecho para sí mismo o bien que sea un insumo de buena calidad
que se integre a otro proceso e inclusive el tratamiento de éstas variables deberán
ser de tal modo que brinde una mayor confiabilidad y seguridad al involucrado.

Las variables que funcionan dentro de cualquier sistema de control se
pueden clasificar en: dependientes, independientes, controladas e incontroladas
(no controladas o extrañas). El tema de interés en la investigación realizada son
las dos últimas mencionadas visto desde el punto de vista instrumental orientado a
procesos de control industriales.

4. 2

MARCO TEÓRICO

La instrumentación y control de procesos es una especialidad de
la ingeniería que combina, a su vez, distintas ramas, entre las que
destacan: sistemas de control, automatización, electrónica e informática.

Su principal aplicación y propósito es el análisis, diseño y automatización de
procesos de manufactura de la mayor parte de las áreas industriales.

Los sistemas de control deben conseguir los siguientes objetivos:
1. Ser estables y robustos frente a perturbaciones y errores en los modelos.
2. Ser eficiente según un criterio preestablecido evitando comportamientos
bruscos e irreales.

Para logar tales objetivos hay que manipular las variables del sistema y así
poder obtener una respuesta controlada y acorde a la necesidad o fines del diseño
experimental bajo estudio.

Una variable es cualquier elemento que posee características dinámicas,
estáticas, química y físicas bajo ciertas condiciones, que constantemente se
pueden medir (rasgo, atributo, dimensión, propiedad, etc.) capaz de adoptar más
de un valor o magnitud y se pueden definir como todo aquello que vamos a medir,
controlar y estudiar.

Variable Controlada.
Es el parámetro más importante del proceso, debiéndose mantener estable
(sin cambios), pues su variación alteraría las condiciones requeridas en el sistema,
su monitoreo a través de un sensor es una condición importante para dar inicio
al control. Las variables controladas son las variables que se mantienen
constantes de manera que no afectan indebidamente la forma en que la variable
independiente afecta a la variable dependiente. Así, con el estudio de la pérdida
de peso como un ejemplo, una variable controlada podría ser el número de
comidas consumidas por los participantes del estudio. La frecuencia con la que los
participantes del estudio comen podría afectar la forma en que su cuerpo
almacena la grasa, es por eso por lo que debe ser controlada o de lo contrario
cambiará la forma como el número de calorías ingeridas afecta el peso de los
participantes del estudio.

5. 3

Variables Incontroladas (Extrañas).
Son todas aquellas variables que el investigador no controla directamente,
pero que pueden influir en el resultado de su investigación. Deben ser controladas,
hasta donde sea posible, para asegurar de que los resultados se deben al manejo
que el investigador hace de la variable independiente, más no a variables
extrañas, no controladas. Esto se puede hacer con más facilidad bajo una
investigación experimental, como dentro de un ambiente controlado, tipo
laboratorio. En una investigación cuasi-experimental con sujetos como personas,
se hace un poco más difícil.

De acuerdo a las relaciones jerárquicas las variables extrañas o
incontroladas sin ser el motivo de la investigación afectan o potencialmente
pueden afectar la relación de las variables de interés. Afectan bien sea en forma
directa o indirecta los valores de variables dependientes. Asimismo pueden
transformarse, en cierto sentido, en variables independientes.

Tal transformación puede darse por ser variables que han debido ser
controladas pero no lo han sido ya sea por desconocer su efecto potencial o por
dificultades que entrañan su medición o control.

Estas típicas variables extrañas provocan una relación espuria entre
variables, causando confusión en la lectura de las salidas. Potencialmente siempre
están presentes aunque no se les identifique.

Cuando la variable no controlada se somete a técnicas de control pasan a
ser variables controladas. Algunos métodos para realizar este control son los
siguientes:

 Eliminación: Cuando se sabe que existe una variable extraña que puede
alterar los resultados de la investigación, se puede controlar mediante la
eliminación.

 Constancia de condiciones: Si, por ejemplo, en un estudio experimental se
desea estudiar dos o más grupos de sujetos o muestras, éstos se deben
someter exactamente a las mismas condiciones, tanto físicas como dé
lugar, manteniendo, de esta manera, constante las circunstancias bajo las
cuales se investiga.

 Balance: Cuando se sabe que una variable extraña puede influir de manera
definitiva en el estudio y no se puede eliminar, ni igualar las condiciones de

6. 4

los grupos o muestras, se recurre al balanceo. Este mecanismo distribuye
en forma equitativa la presencia de la variable extraña entre los grupos.

 Contrabalanceo: En algunas investigaciones se pide a los sujetos o la
muestra que respondan varias veces a un mismo estímulo o a varios
estímulos diferentes. Esta serie de respuestas puede provocar en los
mismos dos reacciones: por un lado, fatiga, porque los sujetos se
cansan de estar respondiendo; por otro lado, aprendizaje, ya que después
de presentar 2 o 3 veces el mismo estímulo el sujeto ya sabe cómo
responder. Para evitar estos problemas, los grupos se pueden subdividir en
subgrupos para que los efectos de la fatiga y/o aprendizaje queden
anulados.

 Aleatorización: Este método de control es uno de los más sencillos y más
utilizados en ciencias sociales, sobre todo cuando se llevan a cabo estudios
experimentales. Se parte del postulado de que si la selección y distribución
de sujetos en grupos de control fue hecha al azar, se puede inferir que las
variables extrañas, desconocidas por el investigador, se habrán repartido
también al azar en ambos grupos, y así quedarán igualadas. De igual modo
puede pasar en algunos experimentos en las ciencias biológicas. ejemplo,
si tenemos una investigación para ver la influencia de un método de
enseñanza sobre el aprendizaje y no podemos medir la inteligencia de los
alumnos, como esta es una variable que tiene influencia sobre el
aprendizaje, la controlamos eligiendo al azar los niños que tomarán parte
en el estudio, de tal modo que en los distintos grupos que formemos las
aptitudes intelectuales de los distintos alumnos se compensen unas con
otras.

7. 5

DISCUSIÓN

Dentro del mundo de la ingeniería se pueden encontrar diversos campos
orientados directamente al control de procesos industriales, el más notorio por el
volumen de información y de investigaciones que se pueden encontrar es el de la
Instrumentación.

La instrumentación se ha desarrollado ampliamente desde el siglo pasado
hasta la actualidad, pudiendo desglosar un sinfín de temas en cuanto a la materia
se refiere, siendo el más llamativo dentro de ellos la modalidad de estudio de los
sistemas de control para una incontable cantidad de procesos orientados en
principio y principalmente a la industrialización global.

Haber cambiado a lo que hoy llamamos sociedad moderna ha incrementado
las formas y variaciones de hacer el trabajo de manera mecánica, automática, y es
en este sentido que la automatización de sistemas ha llevado al estudio de las
muchas formas de controlar variables a fin de disminuir el error que presenta la
mano humana y casi siempre pensando en la posibilidad de mejorar la calidad del
trabajo en lo que pasaría a ser la sociedad del futuro.

Las variables que se suelen ver en mayor cantidad en cada sistema al que
no le ha sido aplicado ningún tipo de control son las variables independientes que
al ser orientadas en función de alterar el comportamiento de sistema afectan a las
variables dependientes, que a su vez se pueden ver afectadas por factores
externos llamados variables incontroladas, no controladas o extrañas. Para dar
equilibrio al sistema en función de la salida deseada dichas variables deben ser
manipuladas o controladas, en cuyo caso pasan a ser variables controladas en
cierto conjunto de características para evitar las salidas indeseadas o en el peor
de los casos, la destrucción de todo el sistema.

Las variables controladas dentro de un sistema alterado para beneficio del
estudio o producción son el factor determinante para el éxito de la operación, ya
que del control aplicado a la variable que ha sido medida dependerá el
comportamiento de otras variables que posteriormente afectaran el curso de todo
un proceso.

Por otro lado, las variables incontroladas, ya sea por no haberlas
predefinido, no conocer su existencia o haber sido producidas por las alteraciones

8. 6

del sistema deben ser, dentro de lo posible, atacadas por el tipo de control que
corresponda según sea el caso.

Las variables pueden controlarse de varias maneras, por ejemplo si un
estudio de comportamiento físico para un tipo determinado de atletas se realiza en
varias ubicaciones geográficas hay que velar por que las condiciones
atmosféricas, climáticas, entre otras, tengan la mayor similitud posible a fin de
evitar resultados alterados por tales condiciones. Por otro lado, si se va a estudiar
por ejemplo en un colegio como cierto videojuego afecta el comportamiento de
varios grupos de estudiantes es necesario que estos sean agrupados de manera
balanceada según sexo y edad para disminuir el error.

Pero si de controlar variables se trata, los métodos más utilizados son los
de eliminación y el de aleatorización. El primero de los mencionados se usa con
frecuencia en sistemas industriales y consiste en simplemente identificar la
variable extraña que afecta el sistema y eliminarla, de no ser posible hacerlo por
completo se puede aplicar reduciendo al mínimo su capacidad de influir sobre
otras. Por otra parte el método de aleatorización es comúnmente usado en el
diseño de experimentos, asignando sin orden particular valores al azar a los
grupos en estudio.

Por último se debe considerar la posibilidad de que una variable sea
imposible de controlar, aceptando que el resultado tendrá un error irreducible y por
tal motivo las respuestas deben estar redactadas y reducidas a intervalos que
puedan incluir una posible respuesta correcta.

9. 7

CONCLUSIONES

La sociedad actual pretende cada día diseñar sistemas que permitan
facilitar las funciones laborales, motivo por el que históricamente se ha tendido a la
automatización de todo sistema al que sea posible aplicarla. Tal forma de trabajar
ha explotado en el anterior siglo y hasta la actualidad, teniendo que actuar sobre
sistemas y controlar una o más de sus partes para lograr el resultado esperado.

Se parte de que todo sistema tiene variables independientes y otras
extrañas que han sido controladas en función de los requerimientos de cada
diseño experimental y de cada sistema, intentando hacerlo autónomo y de fácil
manejo.

Los factores externos que afectan e influyen en el comportamiento de cada
sistema deben ser controlados, haciendo así que sobre cada variable incontrolada
sea anulado su efecto o por otra parte sea manipulado de manera que su
influencia negativa disminuya, reduciendo el error en cada salida.

10. BIBLIOGRAFÍA

 Instrumentación Industrial. “Variables Medibles y Controlables en la
Industria”.
Prof. Miguel G. Ramírez F.
(http://www.grupodiaci.net/webquest_ininsa/documentos/Instrumentacion_In
dustrial_T1_V1.pdf)

 Instrumentación y Control de Procesos.
(http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumentaci%C3%B3n_y_control_de_proceso
s)

 Las Variables.
(http://mey.cl/apuntes/variablesunab.pdf)

 Instrumentación. “Variables de Interés y Errores de Medición”.
(http://es.scribd.com/doc/24782782/Unidad-I-Instrumentacion)

 Conceptos Básicos de Control.
Ing. Jorge Cosco Grimaney. 2008.
(http://es.scribd.com/doc/2634841/DEFINICIONES-BASICAS-DE-
CONTROL)

 ¿Qué son variables dependientes, independientes y controladas?
Stuart Robertson (Traducido por Katherine Bastidas).
(http://www.ehowenespanol.com/son-variables-dependientes-independientes-
controladas-info_138340/)

 Variables Extrañas.
Rober Jacok.
(http://es.scribd.com/doc/106216661/Variables-extranas)