CUAD. CONTROL I - profesaulosuna.com

1 1 CONTROL I UNIDAD I CONCEPTOS B SICOS DE CONTROL . Entrada, Salida , Planta , Sistema, CONTROL , Sistema de CONTROL , Linealizaci n , Lazo Abierto ,Lazo Cerrado ,Sistema Lineal , Sistema No Lineal ,Variable Controlada , Variable Manipulada , Histeresis , Fricci n , Linealizaci n , Funci n de Transferencia , Diagramas a Bloques y Flujo de Se al. UNIDAD II MODELADOS MATEMATICOS DE SISTEMAS FISICOS. : Traslaci n y Rotaci DE TRANSFERENCIA Y UNIDAD III AN LISIS DE RESPUESTA EN EL TIEMPO. Respuesta Transitoria, Respuesta Estacionaria, Se ales de Entrada ( Impulso Unitario, Escal n Unitario, Rampa Unitaria ).

2 DE PRIMER DE SEGUNDO DE ORDEN UNIDAD IV MODOS DE CONTROL MODOS DE CONTROL : On-Off ,On-Off con Brecha Diferenciada , P , I , D, P-I ,P-D , SINTONIZACI N Y OPTIMIZACI 2 UNIDAD V ESTABILIDAD DE ESTABILIDAD DE DE LAS UNIDAD VI AN LISIS DE ERROR EST TICOS Y DIN TABLAS Transformadas de Algebra de Bibliograf a Ingenier a de CONTROL moderna Katsuhiko Ogata Prentice hall 4ta edici n Ing. de CONTROL anal gica y digital Rina Navarro MC. Graw Hill Introducci n a la Ing. de CONTROL autom tico Rodrigo vila MC Graw Hill Sistemas de CONTROL Autom tico Benjamin C.

3 Kuo ed. Prentice hall. 3 UNIDAD I CONCEPTOS B SICOS DE CONTROL . Introducci n a los sistemas de CONTROL . El CONTROL autom tico ha desempe ado una funci n vital en el avance de la ingenier a y la ciencia debido a los avances en la teor a y la practica del CONTROL autom tico. Son muchas las reas de la industria beneficiadas como por ejemplo las reas espaciales, automotrices, m dicas, etc. Ya que ya que un desempe o optimo de los sistemas din micos han mejorado la productividad y aligeran la carga de muchas operaciones manuales y repetitivas.

4 Conceptos de sistemas de CONTROL . Variable controlada: Es la cantidad o condici n que se mide y controla, por lo com n la variable controlada es la salida del sistema. Controlar significa medir el valor de la variable controlada del sistema y aplicar la variable manipulada al sistema para corregir la desviaci n. Variable manipulada: Es la cantidad o condici n que el controlador modifica para afectar el valor de la variable controlada. Sistema: Es la combinaci n de componentes que act an juntos y realizan un objetivo determinado.

5 Planta: Es el elemento f sico que se desea controlar. La planta puede ser un motor, un horno, un sistema de navegaci n etc. Se al de salida: Es la variable que se desea controlar (posici n, velocidad, presi n, Temp.) Tambi n se le llama variable controlada. 4 Unidad de CONTROL Motor V(t) E (t) Y(t) C(t) Sensor Motor de 12 volts 1100 R/M La variable manipulada seria el voltaje por que lo manipulamos para obtener la velocidad angular.

6 La velocidad seria la se al de salida o variable controlada. Un tacogenerador conectado con el motor o planta , el tacogenerador seria el sensor y nos detectara la variable manipulada y poder hacer la relaci n por ejemplo: 0 volts = 0 R/M 6 volts = 550 R/M 12 volts = 1100 R/M Sistemas de CONTROL Sistema de CONTROL realimentado o sistema de lazo cerrado: Es un sistema que mantiene una relaci n preescrita entre la salida y la entrada de referencia compar ndola y usando la diferencia como medio de CONTROL . Sistema de CONTROL de lazo abierto: En estos sistemas de CONTROL la se al de salida no es monitoreada para generar una se al de CONTROL .

7 En cualquier sistema de CONTROL de lazo abierto, la salida no se compara con la entrada de referencia. Sistemas de CONTROL en lazo cerrado en comparaci n con los sistemas en lazo abierto: Como se podr observar en las definiciones el CONTROL de lazo cerrado nos da en nuestra planta un comportamiento autom tico, sin necesidad de un operador humano. En cambio, en un sistema de lazo abierto, todo el proceso de CONTROL se hace en base a un operador humano, toda operaci n es manual. Se al de referencia: Es el valor que se desea que alcanc la se al de salida.

8 K Planta 5 Error: Es la diferencia entre la se al de referencia y la se al de salida real. Se al de CONTROL : Es la se al que produce el controlador para modificar la variable controlada de tal forma que se disminuye o elimine el error. Perturbaci n: Es una se al que tiende a afectar la salida del sistema desvi ndola del valor deseado. CONTROL realimentado: Se refiere a una operaci n que en presencia de perturbaciones, tiende a reducir la diferencia entre la salida de un sistema y alguna entrada de referencia y lo contin a haciendo en base a esta diferencia.

9 Ejemplo de lazo abierto: Ejemplo de CONTROL de lazo cerrado: 6 Diagrama a bloques Nivel deseado Sistemas lineales Un sistema lineal se define como aquel cuyo comportamiento puede describirse con un conjunto de ecuaciones diferenciales lineales ordinarios de primer orden. Tambi n se denomina lineal si se aplica el principio de superposici n Principio de superposici n: Este principio establece que la respuesta producida por la aplicaci n simultanea de 2 funciones de excitaci n o entradas diferentes, es la suma de 2 respuestas individuales.

10 Sistema de CONTROL invariante en el tiempo: Es un sistema de CONTROL de coeficientes constantes, es aquel en el que los par metros no var an en el tiempo. La respuesta del sistema es independiente del tiempo en el que se aplica la entrada. Se refiere al controlador, debe de tener una condici n la entrada con el controlador deben ser iguales esta en sincron a. Sistema de CONTROL variante en el tiempo: Es aquel en el cual los par metros var an con el tiempo, su respuesta dependen del tiempo en el que se aplica una entrada. Sistemas din micos: Es aquel si su salida en el presente depende de una entrada en el pasado.