Analisis de sistemas automaticos

CICLO GS : SISTEMAS DE REGULACION Y CONTROL

SISTEMAS DE MEDIDA Y REGULACION
UNIDAD 3:

ANALISIS DE SISTEMAS DE CONTROL

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SISTEMAS DE REGULACION Y CONTROL

1.- INTRODUCCIÓN. El control y la regulación automáticos se han convertido en una parte importante en los procesos industriales. Cuando hablamos de un sistema decontrol nos referimos a un sistema con el que es posible la adquisición de datos, visualización, registro, actuación y regulación dentro de un proceso. Por ello, el sistema de control engloba a todos los instrumentos que hacen de interface con el usuario y a todos aquellos que están situados entre los sensores y los elementos finales de control, siendo el más importante el controlador o regulador. Esimportante conocer la respuesta temporal de los procesos para poder elegir el controlador más adecuado. Para conocer este comportamiento necesitamos determinar la dinámica de comportamiento de los sistemas físicos, mecánicos, térmicos, eléctricos etc que componen nuestro sistema de control. La gran mayoría de los sistemas físicos, describen su dinámica en términos de ecuaciones diferenciales,obtenidas a partir de leyes físicas que gobiernan un sistema determinado, como las leyes de Newton para sistemas mecánicos, las leyes de los gases perfectos en la mecánica de fluidos y las leyes de kirchhoff para los sistemas eléctricos. Para el análisis del comportamiento del proceso o sistema y puesto que, el tiempo constituye una variable independiente de la mayor parte de los procesos de control,resulta imposible evaluar el estado y las respuestas de salida con respecto al tiempo, o simplemente, la respuesta en el tiempo. Para solventar este problema, aplicamos una señal de entrada de referencia y la respuesta del sistema se evalúa estudiando su reacción en el dominio del tiempo. En el análisis y diseño de procesos de control, se debe tener una base de comparación del comportamiento delos mismos ante señales de entrada de prueba particulares. Muchos criterios de diseño se basan en tales señales. El uso de señales de prueba se justifica porque existe una correlación entre las características de respuesta de un sistema para una señal de entrada de prueba común y la capacidad del sistema de manejar las señales de entrada reales. 2.- SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICOS. Se denominasistema de regulación o control automático a todo sistema capaz de controlar, sin ninguna intervención del factor humano, una variable de salida que puede ser: Una tensión, una velocidad, un ángulo de giro o posición, una presión, una temperatura, un flujo, etc. Si las variables que se consideran son físicas, el proceso que se trata de controlar puede ser mecánico, hidráulico o neumático, eléctrico,térmico, químico etc. Cuando se desea analizar la respuesta del sistema a distintas señales de prueba tipificadas, u(t), se sustituye el esquema eléctrico por un diagrama funcional denominado “diagrama de bloques”o por otro denominado “gráfica de flujos”.

UNIDAD 3- ANALISIS SISTEMAS DE CONTROL

IES HIMILCE

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Estos diagramas constan de un rectángulo o una línea dentro o sobre la cual se coloca la función que relaciona la variable controlada con la señal de consigna o de referencia. Esta función es denominada “función de transferencia”, “función de trasmisión” o “transmitancia”. Si el sistema es multidimensional, debe hablarse de “matrices de transferencia”. Si el sistemaen estudio trabaja en régimen estático, la función de transferencia no depende de la frecuencia y su determinación es relativamente sencilla. Cuando el sistema trabaja en régimen dinámico, su comportamiento está definido matemáticamente por una ecuación diferencial en los sistemas monodimensionales y un por un sistema de ecuaciones diferenciales en los sistemas multidimensionales, siendo...