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Objetivo: El alumno comprenderá y analizará sistemas de control continuo y discreto utilizando
métodos del dominio del tiempo y la frecuencia.
a. system concept;b. detailed layout;c. schematic;d. functional block diagram
Diagrama de una planta industrial con lazo de control de relación FFC
Controlador analógico
Controlador digital de un lazo
Objetivo de los sistemas de control: la respuesta real debe seguir al valor deseado, el mayor tiempo posible, lo más cerca posible, en presencia de cambios en la entrada y perturbaciones
Respuesta permanente y transitoria
Los sistemas de control no realimentados requieren de una calibración exacta para operar confiablemente, pero tienen la gran desventaja de
que son vulnerables a las pertubaciones.
a. Control de lazo abierto;b. Control realimentado
consiste en mantener el error en valores cercanos a cero, el mayor tiempo posible, frente a cambios de la referencia r y perturbacionesexternas p
El objetivo de control en un sistema realimentado o de malla cerrada
Efecto de los parámetros de control: alta y baja ganancia del controlador sobre la salida
Experimento 3
Control por realimentación de estado y observador
Señal de control en color claro
Salida del sistema de en color rojo
Diseño de sistemas de control
Formas de onda
empleadas para probar
sistemas de control
Transformadas de Laplace y Z de funciones comunes
Propiedades de la Transformada de Laplace
• PC de propósito general
• Paquete de software de adquisición, control y monitoreo
• Tarjetas de adquisición, conversión A/D, conversión D/A, entradas y salidas binarias
Componentes de un controlador basado en PC
VARIABLE
DE
PROCESO
r(kT) e(kT)+
-
G(z)
u(kT)
D/A
u*(kT)
ROC
u(t)
SEÑAL DE
CONTROL
Gp(s)
PLANTA
CONTÍNUA
y(t)
A/D
y(kT)MUESTREADOR
T
ALGORITMO DE
CONTROL DIGITAL
COMPUTADORA DIGITAL
VARIABLES DIGITALES : r(kT), e(kT), y(xT), u(kT)
VARIABLES CONTINUAS: u(t), y(t)
VARIABLES DISCRETAS: u*(kT)
12
3 4
- LA SEÑAL 2 ES DISCRETA EN EL TIEMPO Y DISCRETA
EN MAGNITUD
- LA SEÑAL 3 ES DIGITAL PRODUCIDA POR EL
ALGORITMO CON BASE EN e(kT)
56
Sistema de control digital típico
conversión analogico/digital
a. señal analógica;
b. señal analógica muestreada y
extrapolada con ROC;
c. conversión de muestras a valores
digitales
Dos formas de interpretar el muestreo uniforme:
a. operación cíclica de un interruptor;
b. producto de la señal continua f(t) y la muestreadora s(t);
Período de muestreo T
Ancho del pulso Tw
Retén de orden cero
VARIABLE
DE
PROCESO
r(kT) e(kT)+
-
G(z)
u(kT)
D/A
u*(kT)
ROC
u(t)
SEÑAL DE
CONTROL
Gp(s)
PLANTA
CONTÍNUA
y(t)
A/D
y(kT)MUESTREADOR
T
ALGORITMO DE
CONTROL DIGITAL
COMPUTADORA DIGITAL
12
3 456
y(t)
t
CONTINUA
1y(kT)
kT
DISCRETA
12
1
r(kT)
kT0 1 2 3 4 ...
6
e(kT)
kT-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 ...
5
u*(kT)
kT
DISCRETA
3u(t)
tCONTINUA
“SEÑAL DE PULSOS”
4
Saltar animación
El lazo de control digital se representa enteramente como un sistema discreto, el controlador se expresa por la función de transferencia Gc(z) y la planta por Gp(z).
)(kTr )(kTe )(kTu )(kTy
)(zGC)(zG
P
Ejemplo de realización de un controlador PI discreto en el Lab. de Control Digital.
Transformadas de Laplace y Z de funciones comunes
Propiedades de la transformada Z
