Control automáticoTEMA:Configuración de Amplificadores operacionales.

Equipo:Villalobos Mendoza Ricardo Muñoz Balderas Eduardo Nevidh. Prado Jaramillo Miguel. Rodríguez Padrón María del Pilar. Vázquez Álvarez Jesús

17.07.2010

El amplificador OperacionalDispositivo básico en el procesamiento de

señales,en los dispositivos electrónicos.

Es un elemento no lineal, aunque en muchas

ocasiones se comporta como un elemento de circuito

lineal.

El Amplificador Operacional es un amplificador

de gran ganancia, empleado para llevar a cabo

múltiples funciones (filtrado analógico, rectificación,

conmutación, acoplamiento...)

Consideraciones1) El comportamiento del A.O. se

considera ideal2) El AO opera en condiciones de lazo

cerrado(retroalimentación negativa)2) Como veremos, las características

delcircuito dependerán de los valores

externos yno del A.O.=> Los circuitos son independientes

de laganancia interna del A.O y de rin y

rout

Proporcional o inversorR1= 10 ΩR2= 10 Ω

IntegradorR= 10 ΩC= 0.1 μF s=jw

Agrega un Polo

DiferencialR= 10 ΩC= 0.1 μF

Agrega un Cero

Proporcional - IntegradorR1= 10 Ω R2= 10 Ω

R3= 10 Ω C1= 0.1 μF

Proporcional - DiferencialR1= 10 Ω R2= 10 Ω

R3= 10 Ω C1= 0.1 μF

Controlador PIDUn compensador PID genera una señal de comando u(t), compuesta por tres términos aditivos que son :

•Proporcional a la señal de error.•A su integral.•A su derivada.

Proporcional – Integrador - DerivativoR1= 10 Ω R2= 10 Ω R4= 10 Ω

R3= 10 Ω C1= 0.1 μF C2= 0.1 μF

Los compensadores en Adelanto y Atraso se usan extensivamente en control. Un compensador en adelanto puede incrementar la estabilidad o velocidad de respuesta de un sistema; un compensador en atraso puede reducir (pero no eliminar) el error de estado estacionario. Dependiendo del efecto deseado, uno o más compensadores en adelanto y en atraso puede usarse en varias combinaciones.

Compensación de Adelanto

La función de transferencia de un controlador e adelanto se expresa como:

en donde el controlador es paso altas o de adelanto de fase si p1>z1.

Circuito con amplificadores operacionales de la ecuación.

Al comparar las dos ultimas ecuaciones, se tiene:

Kc=c1/C2Z1=1/R1C1P1=1/R2C2Se reduce la ecuación de la sig. Forma

C=C1=C2 entonces la ecuación se escribe como:

Compensador en atrasoUn compensador de primer orden en

atraso de fase puede diseñarse usando la respuesta en frecuencia. Un

compensador en atraso en la forma respuesta en frecuencia se da por

Circuito con amplificadores operacionales de la ecuación.

Compensador de retardo-adelanto

Este tipo de compensador combina las ventajas del adelanto y atraso, ya que tiene dos ceros y dos polos, esto aumenta en dos el orden del sistema .