bloques

Páginas: 10 (2307 palabras) Publicado: 14 de agosto de 2013
TEORÍA DE CONTROL
Tema 4. Diagramas de Bloque
Introducción
Un diagrama de bloque es una simplificación, una representación gráfica de un sistema físico que ilustra las relaciones
funcionales entre los componentes del sistema. Este nos permite evaluar las contribuciones individuales de los
componentes del sistema.

Elementos de un diagrama de bloques
1. Bloques
Entrada

Sistema

 Salida

Es el elemento principal de un diagrama de bloques ya que representa los componentes del sistema. Es el elemento que
contiene la relación entre la entrada y la salida del componente del sistema, ya sea con un nombre o directamente la
función de transferencia del elemento.

2. Líneas

Son las que representan la trayectoria de las señales que transportan la información y energía.Dicho de otra manera
indican la conexión de una variable entre diversos bloques. Se usan por lo general flechas para indicar el sentido de la
señal.

3. Punto de suma
 

 
 

Este se representa por un círculo e indica que la salida es igual a la suma de las dos señales que entran, o la resta en
caso de que aparezca el signo negativo:

Z  X Y

Existen dos nomenclaturas posibles, yasea con los signos al exterior, en cuyo caso la ausencia de signo indica una
suma, o separando el círculo en segmentos mediante una X y asignando el signo dentro del segmento correspondiente.

4. Punto de ramificación o de reparto
 

Es el lugar donde la señal se separa para seguir dos o más trayectorias. En otras palabras indican que una variable se
usará en varios bloques.

2

Teoríade Control

Ejemplos de diagrama de bloques
Señal de
referencia

Error

Elemento final
de control

Controlador

Señal de retroalimentación o
medición

Perturbación
Variable
manipulada
Proceso a
controlar

Variable
Controlada

Elemento de
medición

Diagrama de bloques típico de un sistema de control retroalimentado
El cual podría también presentar la forma siguiente:sin t 
 

Kp 

Ki
 Kd s
s

KV

1
Ms  Cs  K
2

KM

Diagrama de bloques típico de un sistema de control retroalimentado para un sistema mecánico

Forma canónica de un sistema de control retroalimentado
 
X

En este diagrama se pueden definir lo siguiente:
: Función de transferencia directa
: Función de transferencia de retroalimentación
: Función de transferencia delazo abierto

X
: Razón de retroalimentación primaria
U

Y
: Función de transferencia de lazo cerrado
U
E
: Razón o señal impulsora, o razón de error
U

En este caso la función de transferencia se puede obtener como sigue:
X  Y  H (2)
Y  E  G (1)
Sustituyendo (3) en (1)

Y  U  X G (4)

Jean-François DULHOSTE

E  U  X (3)

Tema 4. Diagramas de BloqueSustituyendo (2) en (4)

Y  U  YH G (5)

Y 1  GH   UG

Y
G

U 1  GH

El diagrama de bloque de este sistema puede transformarse entonces en:

G
1  GH

 

Álgebra de bloques
Los diagramas de bloques de sistemas de control complicados se pueden simplificar usando una serie de teoremas de
transformación, las cuales se obtienen fácilmente por deducción del significado de loselementos.

Teoremas de transformación
Diagrama de Bloque
Diagrama de bloque equivalente
1
Combinación de bloques en cascada

 

 

  

2

V  G1U ; Y  G2V

 

 

Ecuación

Y  G1G2 U

Combinación de bloques en paralelo

 

 

 

Y  V W
Y  G1  G2 U

 

 

3

V  G1U ; W  G2U

 

Retroalimentación negativa

 

 
 
4

Z  G2Y ; Y  G1 X

  

U

G1
1  G1G2

 

Y

X U Z
Y

G1
U
1  G1G2

Retroalimentación positiva

 

 
 

5

Z  G2Y ; Y  G1 X

 

 

G1
1  G1G2

 

X U Z
Y

G1
U
1  G1G2

Movimiento de un punto de suma después de un bloque

 

 
 

 

 

X  G1U ; Z  G1V
Y  G1 (U  V )

Escuela de Ingeniería Mecánica - ULA

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Teoría de Control

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