1. SISTEMA DE CONTROL A LAZO CERRADO (CON REALIMENTACIÓN Generalmente son automáticos y operan sin interrupción, ni participación externa. La salida se compara con la entrada de forma que se comprueba en todo momento que la salida es la esperada y si no es así el sistema se corrige
1.1. CARACTERÍSTICAS DE UN SISTEMA DE CONTROL EN LAZO CERRADO • Facilidad de control y ajuste de la respuesta transitoria y permanente. • Aumento de exactitud en el control de proceso. • Atenuación o eliminación de las perturbaciones externas. • Posibilidad de inestabilidad. • Aumento de componentes y complejidad del sistema: al añadir la realimentación es necesario introducir varios elementos en el sistema de control, de los cuales el sensor es clave, ya que debe ser preciso y no generar ruido (caso contrario éste deberá ser filtrado)
2. SISTEMA DE CONTROL A LAZO ABIERTO Generalmente son manuales, pues requieren que una persona ejecute una acción que indique al sistema que hacer. La estabilidad del sistema no es un problema importante.
2.1. CARACTERÍSTICAS DE UN SISTEMA DE CONTROL EN LAZO ABIERTO (SIN REALIMENTACIÓN) • La salida no tiene efecto sobre el controlador. • No se compara la salida del sistema con la entrada de referencia. • Para cada entrada de referencia le corresponde una condición de operación fijada. • En presencia de perturbaciones estos sistemas de control no cumplen su función adecuadamente
3. INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE CONTROL
3.1. DEDFINICIONES
3.1.1. VARIABLE CONTROLADA Y SEÑAL DE CONTROL O VARIABLE MANIPULADA. La variable controlada es la cantidad o condición que se mide y controla
3.1.2. PROCESOS. El Diccionario Merriam-Webster define un proceso como una operación o un desarrollo natural progresivamente continuo
3.1.3. SISTEMAS. Un sistema es una combinación de componentes que actúan juntos y realizan un objetivo determinado
3.1.4. PERTURBACIONES. Una perturbación es una señal que tiende a afectar negativamente el valor de la salida de un sistema
3.1.5. REALIMENTACION. Se refiere a una operación que, en presencia de perturbaciones, tiende a reducir la diferencia entre la salida de un sistema y alguna entrada de referencia, y lo realiza tomando en cuenta esta diferencia
3.1.6. PLANTAS. Una planta puede ser una parte de un equipo, tal vez un conjunto de los elementos de una máquina que funcionan juntos, y cuyo objetivo es efectuar una operación particular
4. MODELADO MATEMÁTICO DE SISTEMAS DE CONTROL
4.1. FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA. La función de transferencia de un sistema descrito mediante una ecuación diferencial lineal e invariante en el tiempo se define como el cociente entre la transformada de Laplace de la salida (función de respuesta) y la transformada de Laplace de la entrada (función de excitación) bajo la suposición de que todas las condiciones iniciales son cero.
5. SISTEMAS DE CONTROL AUTOMÁTICOS
5.1. DIAGRAMAS DE BLOQUES. Un diagrama de bloques de un sistema es una representación gráfica de las funciones que lleva a cabo cada componente y el flujo de señales. Tales diagramas muestran las relaciones existentes entre los diversos componentes
5.2. DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN SISTEMA EN LAZO CERRADO Cuando la salida se realimenta al punto de suma para compararse con la entrada, es necesario convertir la forma de la señal de salida en la de la señal de entrada
5.3. TRANSFORMACIÓN DE MODELOS MATEMÁTICOS CON MATLAB MATLAB es bastante útil para transformar el modelo del sistema de función de transferencia al espacio de estados y viceversa. Se comenzará con el análisis de la transformación de la función de transferencia al espacio de estados. Sea la función de transferencia en lazo cerrado
6. ANÁLISIS DE LA RESPUESTA TRANSITORIA Y ESTACIONARIA
6.1. 1. 1Escalón Unitario 2. Rampa (Escalón de velocidad) 3. Parábola (Escalón de aceleración) 4. Impulso
6.2. RESPUESTA TRANSITORIA Y RESPUESTA EN ESTADO ESTACIONARIO
6.2.1. 1. RESPUESTA TRANSITORIA La respuesta transitoria se refiere a la que va del estado inicial al estado fina 2. RESPUESTA EN ESTADO ESTACIONARIO Es la manera como se comporta la salida del sistema conforme t tiende a infinito