Fundamentos de Control
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Fundamentos de Control Realimentado. Clase 1 - Versión 1 - 2013. Autor: Mario A. Jordán.

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Autor: Mario A. Jordán

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Presentation Transcript


Autor mario a jord n

Fundamentos de Control

Realimentado

Clase 1 - Versión 1 - 2013

Autor: Mario A. Jordán

NOTA: Esta Copia de Power-Point es para uso exclusivo del Alumnado de FCR,2do. Cuatrimestre 2014 Contiene los conceptos fundamentales en el marco de la Bibliografía disponible y es una contribución didáctica para el Curso. Esta versión está sujeta a futuras mejoras y extensiones.

Para mostrar animaciones desde el comienzo presione F5


Autor mario a jord n

Sistemas Dinámicos

Contenido básico:

Concepto de Sistema de Control

Componentes y Simbología

Diagrama en bloques

Características del Sistema de control

Ejemplos de Sistema de control

  • Sistema vs. Modelo Dinámico


Autor mario a jord n

Sistema de Control

  • Concepto:

    • Un sistema de control es un sistema natural o artificial

    • en el cual se regula una salida que se mide y a través

    • de ésta manipula un estímulo de manera tal que su

    • comportamiento evolucione como se desee

Ejemplo I Sistema natural

Automatismo cardíaco (frecuencia cardíaca)

Ejemplo II Sistema ingenieril

Control de tráfico (sensor de presencia, semáforo)


Autor mario a jord n

Sistema de Control

Componentes:

Planta o Proceso (sistema sin control)

Sensor de la salida a controlar

Actuador

Comparador o sumador

Realimentación (negativa)


Autor mario a jord n

Sistema de Control

Componentes

Disturbio

Entrada de

la planta

Acción de

control

Error de

control

+

PLANTA

ACTUADOR

CONTRO-LADOR

-

Referen-

cia

Salida de

la planta

SENSOR

Salida

medida


Autor mario a jord n

Sistema de Control

Símbolos

d

e

u

uo

+

r

y

PLANTA

ACTUADOR

CONTRO-LADOR

-

ym

SENSOR


Autor mario a jord n

Sistema de Control

Tipos de Sistemas de Control según la entrada:

Si r(t)=contante, el Sistema de Control es un Regulador

Si r(t)=función de tiempo, el Sistema de Control es un Seguidor


Autor mario a jord n

Sistema de Control

Tipos de Sistemas de Control según la

realimentación:

Si y(t) no se realimenta, el Sistema de Control es un sistema a Lazo Abierto

Si y(t) se realimenta, el Sistema de Control es un sistema a Lazo Cerrado


Autor mario a jord n

Sistema de Control

Tipos de Sistemas de Control según el signo de la comparación:

Si y(t) se suma a la referencia r(t), la realimentación del Sistema de Control es positiva

Si y(t) se resta a la referencia r(t), la realimentación del Sistema de Control es negativa


Autor mario a jord n

Sistema de Control

El automatismo del Sistema endocrino de Glucemia

actividades

fisiológicas y

psicológicas

CONTROLADOR

ACTUADOR

COMPARADOR

+

Sistema Endocrino de Glucemia

Secreción de insulina/ glucagón

Páncreas/Hígado

(Metabolismo)

-

Concentración

de glucosa

normal

PLANTA

Concentración de

hormonas

SENSOR

Nivel de glucosa


Autor mario a jord n

Sistema de Control

El automatismo de tráfico vehicular

Horas pico

CONTROLADOR

ACTUADOR

COMPARADOR

+

Micro-procesador

Relación de tiempos: N1/N2

Tráfico en el cruce

(auto-conductor)

Semáforo en el cruce

-

Mínimo tiempo

de espera

en el cruce:

N1=N2=0

PLANTA

Número de autos

N1 y N2

SENSOR

Cámaras

1 y 2


Autor mario a jord n

Sistema vs. Modelo Dinámico

Sistema Dinámico

(Planta)

u(t)

ym(t)

Modelo Dinámico de la Planta

u(t)

y(t)

Si u es la misma, qué grado de similitud existe entre ym e y?

Para toda clase de función de entrada u(t), decimos que si

ym- y = 0 , el modelo matemático es idealmente exacto !


Autor mario a jord n

0.07

0.06

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

0

-0.01

-0.02

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

tiempo

Sistema Dinámico

Sea un sistema dinámico cuya respuesta a una entrada

senoide se capta a través de su comportamiento, es

decir observando su salida desde el reposo.

Estado transitorio

y(t)

Estado permanente

u(t)

T


Autor mario a jord n

Modelo Dinámico

Modelo Dinámico

Ecuación diferencial Ordinaria ODE

u(t)

y(t)

Modelo: d2y/dt2= - y(t) + u(t-T)

y la Condición Inicial CI:

y(0) y dy/dt(0)


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