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CONTROL APLICADO
Marcela Vallejo Valencia
[email protected]
tableroalparque.weebly.com
SISTEMA DE CONTROL
Fuente : Controla automático de procesos. Smith & Corrupio, 1991
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•
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•
VARIABLE CONTROLADA
VARIABLE MANIPULADA
PUNTO DE CONTROL
PERTURBACIÓN
• ELEMENTO FINAL DE CONTROL
• SIMBOLOS
• LAZO ABIERTO O CERRADO
SISTEMA DE CONTROL
•
•
•
•
VARIABLE CONTROLADA
VARIABLE MANIPULADA
PUNTO DE CONTROL
PERTURBACIÓN
• ELEMENTO FINAL DE CONTROL
• SIMBOLOS
• LAZO ABIERTO O CERRADO
CERRANDO EL LAZO
REALIMENTACION
Fuente : Controla automático de procesos. Smith & Corrupio, 1991
Sensor - elemento primario.
Transmisor - elemento secundario.
Controlador
Elemento final de control
Fuente : Controla automático de procesos. Smith & Corrupio, 1991
CONTROLADOR POR ACCION
PRECALCULADA
Fuente : Controla automático de procesos. Smith & Corrupio, 1991
CONTROLADOR POR ACCION
PRECALCULADA CON COMPENSACION
POR REALIMENTACION
Fuente : Controla automático de procesos. Smith & Corrupio, 1991
ALGUNAS DEFINICIONES
CONTROL
AUTOMÁTICO
REGULAR EL
COMPORTAMIÉNTO
DNÁMICO DE UN
SISTEMA
MÍNIMA INTERVENCIÓN
HUMANA
SISTEMA
CONJUNTO DE
ELEMENTOS
RELACIONADOS
ENTRE SÍ
LA MODIFICACIÓN EN
DETERMINADAS
MAGNITUDES EN UNO
DE ELLOS AFECTA A LOS
OTROS
VARIABLE
MAGNITUDES QUE
DEFINEN EL
COMPORTAMIENTO
DE UN SISTEMA
SU NATURALEZA DEFINE
EL TIPO DE SISTEMA (EJ:
ELÉCTRICO, TÉRMICO,
QUIMICO…)
PODEMOS DECIR
CONTROL MANUAL
Fuente: http://www.slideshare.net/mverapanez/control-iintroduccin1
CONTROL AUTOMÁTICO
CONTROL AUTOMÁTICO
ALGUNAS DEFINICIONES
PLANTA
EL EQUIPO QUE SE
DESEA CONTROLAR
TIENE UNA FUNCIÓN U
OPERACIÓN
DETERMINDA
PROCESO
CONJUNTO DE
ACTIVIDADES
MUTUAMENTE
RELACIONADAS
CONVIERTEN
ELEMENTOS DE
ENRTADA EN UNOS
RESULTADOS O
PRODUCTOS
PERTURBACIÓN
SEÑAL DE
COMPORTAMIENTO
NO PREVISIBLE
TIENDE A AFECTAR
ADVERSAMENTE LAS
VARIABLES
CONTROL EN LAZO ABIERTO
SEÑAL DE
CONTROL
ELEMENTO
DE
CONTROL
SELECCIONAR
CICLO DE
LAVADO
PROCESO
MOTOR Y
BOMBA DE
AGUA
SALIDA
LAVADORA
ROPA LIMPIA
CONTROL EN LAZO
CERRADO
SEÑAL DE ERROR
SEÑAL DE
CONTROL
+
-
ELEMENTO
DE
CONTROL
PROCESO
SENSOR
SALIDA
PARA PODER CONTROLAR
CONOCER EL PROCESO------MODELO DEL PROCESO
SABER COMO QUIERO QUE SE COMPORTE EL
PROCESO (y definir prioridades)
DISEÑO PARA CAMBIAR ESTE COMPORTAMIENTO
PRUEBA
¿CÓMO DISEÑAR UN
SISTEMA DE CONTROL?
LUGAR DE LAS RAICES
MODELO
MATEMATICO DE LA
PLANTA CONOCIDO
DISEÑO DE
SISTEMAS DE
CONTROL
RESPUESTA EN FRECUENCIA
ESPACIO DE ESTADOS
…
MODELO
MATEMÁTICO DE LA
PLANTA
DESCONOCIDO
ZIEGLER-NICHOLS
COHEN-COON
…
¿CÓMO DISEÑAR UN
SISTEMA DE CONTROL?
MÁXIMA
SOBREELONGACIÓN
RESPUESTA
TRANSITORIA
ESPECIFICACIONES
DE
COMPORTAMIENTO
…
RESPUESTA EN
ESTADO ESTABLE
ELLAS DETERMINAN
PRESICIÓN, VELOCIDAD DE
RESPUESTA, ESTABILIDAD.
TIEMPO DE
ESTABLECIMIENTO
ERROR EN ESTADO ESTABLE
SE DEBEN DEFINIR
ANTES DE COMENZAR
EL PROCESO DE DISEÑO
…
OJO CON SER MUY
RESTRICTIVO!
EN LA PRIMERA PARTE DEL CURSO
RECORDAREMOS ALGUNOS CONCEPTOS
SOBRE EL MODELADO MATEMÁTICO DE
LA PLANTA Y CÓMO SIMULARLO.
OJO!!
ECUACIONES
DIFERENCIALES
TRANSFORMADA
DE LAPLACE
POR FAVOR REPÁSENLO SI
NO LO TIENEN CLARO
VEREMOS AQUÍ ALGUNAS COSAS
BÁSICAS
TRANSFORMADA DE LAPLACE
FUNCIÓN EN EL
DOMINIO DEL
TIEMPO t
TRANSFORMADA
DE LAPLACE
FUNCIÓN EN EL
DOMINIO DE LA
FREUCENCIA s
FRECUENCIA COMPLEJA
Variable en
t
Si se puede
expresar como
𝒇 𝒕 = 𝑲𝒆𝒔𝒕
K y s son constantes
complejas
independientes del
tiempo
Tiene una
frecuencia
compleja S
s = σ + jω
σ =frecuencia de
amortiguamiento
(Nepers/s)
ω=frecuencia angular
(rad/s)
TRANSFORMADA DE LAPLACE
ANALIZAR EL CONTENIDO
EN FRECUENCIAS DE UNA
SEÑAL
ALGUNAS COSAS
QUE LA
TRANSFORMADE DE
LA PLACE PERMITE
CONVERTIR UNA
ECUACIÓN DIFERENCIAL
EN UNA ALGEBRAICA
DESARROLLAR EL
CONCEPTO DE FUNCIONES
DE TRASNFERECIA
TRANSFORMADA DEL
ESCALÓN
TRANSFORMADA DE UNA
FUNCIÓN EXPONENCIAL
SOLUCIÓN DE ECUACIONES
DIFERENCIALES MEDIANTE
EL USO DE LA TRANSFORMADA DE
LAPLACE
PASO 1
Transformación de la ecuación diferencial en
una ecuación algebraica con la variable s de la
transformada de Laplace, lo cual se logra al
obtener la transformada de Laplace de cada
miembro de la ecuación:
PASO 1
PASO 2
Se emplea la ecuación algebraica que se resuelve
para la variable de salida Y(s), en términos de la
variable de entrada y de las condiciones iniciales:
PASO 3
Inversión de la ecuación resultante para obtener
la variable de salida en función del tiempo y(t):
Pero todas las características de la
respuesta en tiempo y(t) se pueden
reconocer en términos de Y(s) y por
eso rara vez será necesaria la
inversión.
FUNCIÓN DE
TRANSFERENCIA
ENTRADAS
SISTEMA
G(s)
SALIDAS