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Sistemas de ControlUNIDAD 2
ANA GUAMN
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PROYECTO18 DE JUNIO: FUNCIONAMIENTO EXPERIMENTAL DE LA PLANTA(4 pts)
3 JULIO: ESTUDIO DE ESTABILIDAD DE LA PLANTA (5pts)
Deberes (5 pts)
Evaluacin (6 pts)
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Obtenga el Diagrama de Bloques del siguiente sistema con ecuaciones y variables de estado
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Obtenga la funcin de transferencia C(s)/R(s) y C(s)/D(s) del siguiente sistema de control
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CONTENIDOAnlisis de la respuesta estable y transitoria
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IntroduccinSistemas a lazo abierto
Operan sin feedback
La salida es generada directamente a partir de la entrada
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IntroduccinSistema a lazo cerrado
La seal de error se calcula a partir de la seal de salida y la seal de entrada o referencia
Caractersticas Atenuacin del ruido
Manejo de las perturbaciones
Reduccin del error en el estado estable
Controlar y ajustar el estado transitorio
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IntroduccinEn un sistema de control se busca evaluar la respuesta respecto al tiempo
Esta respuesta depender de las entradas y del comportamiento propio de la planta
La respuesta de un sistema se divide en dos: Respuesta Transitoria --> ()
Respuesta en Estado Estable --> ()
== + ()
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IntroduccinRespuesta transitoria
Respuesta del sistema que va desde un estado inicial a un estado final
Respuesta en estado estable(estacionaria)Respuesta que permanece despus que la respuesta transitoria a
desaparecido
La manera como se comporta el sistema conforme t tiende al infinito
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IntroduccinRespuesta transitoria
Todos los sistemas de control presentan un fenmeno transitorio
Los sistemas fsicos no pueden seguir cambios sbitos Masa
Inercia
Inductancias
El transitorio es una parte significativa del comportamiento dinmicodel sistema entre la entrada y la salida
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IntroduccinRespuesta Estacionaria
Permite determinar la salida del sistema cuando el tiempo tiende a infinito
La comparacin entre la entrada o referencia del sistema y la salida es un indicador de la exactitud del sistema
El valor de salida y el de referencia no concuerdan exactamente Error en estado estable
El estudio de los sistemas de control en el dominio del tiempo evala: La respuesta transitoria
El estado estable
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Tipos de entradaMuchas veces las entradas de control al sistema no se conocen.
Para propsitos de anlisis y diseo se usan ciertos tipos bsicos de entradas. Escaln: Perturbaciones repentinas.
Rampa: Medir como las funciones cambian en forma gradual
Impulso: Entradas de choque
Evaluar el sistema Prediccin del desempeo
En sistemas lineales la respuesta a seales complejas se puede deducir al sobreponer seales simples
El estudio del comportamiento de sistemas LTI en el dominio de la frecuencia se hace con ondas senoidales a diferentes frecuencias
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Tipos de entradaFuncin escaln
Representa un cambio instantneo
Permite estimar la rapidez de respuesta del sistema a cambios abruptos
Es equivalente a la aplicacin de un sin numero de seales seno
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Tipos de entradaFuncin Rampa
Cambio constante respecto al tiempo
Permite la comprobacin de los cambios lineales del sistema respecto al tiempo
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Tipos de entradaFuncin Parablica
Tiene un orden de cambio ms amplio que la funcin rampa
Los cambios en la seal son ms rpidos
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Tipos de entradaFuncin Impulso
Tambin se suele usar la funcin impulso (), este tipo de seal esta basada en la funcin rectangular
Permite estimar la convolucin de la seal de salida respecto a la seal de entrada
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Tipos de entrada
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Efecto de la Perturbacin
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Ejemplo 1K=10
Perturbacin = 0
K=10 Perturbacin = Escaln
unitario
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Ejemplo 1Matlab
tf
Series
feedback
step
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Ejemplo 1
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Deber (Dorf, capitulo 4 (4.2 a 4.4)Consultar lo siguiente:
Como se calcula la sensibilidad
Sensibilidad reducida
Sensibilidad del sistema
Disturbance rejection
Cmo se mide la atenuacin del ruido.