CLASE 1 SISTEMAS DE CONTROL II INTRODUCCION

UNIVERSIDAD MARIANO GALVEZ DE GUATEMALA
INGENIERIA ELECTRÓNICA

SISTEMAS DE CONTROL II
CONTROL EN TIEMPO DISCRETO

M.A. ING. JOSE LUIS OLA

1.
2.
3.
4.
5.

Introducción
Sistemas de control digital
Cuantificación y errores
Adquisición, conversión y distribución.
Ventajas de los sistemas de control
digital.
6. Ejemplos de control digital.
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1. INTRODUCCIÓN
La idea de usarcomputadoras para control de procesos
emerge en 1950, aplicado en control DDC de misiles y
aviones.
En 1956 Thomson Ramo Woodridge (TRW) compañía
aeroespacial y Texaco, realizan un estudio de viabilidad
para una refinería, el cual requirió de 30 años-hombre.
Control digital directo (DDC) 1962.
Periodo de minicomputadoras 1967.
Uso de microcomputadoras 1972.
Uso general de control digital 1980.Control distribuido 1990.
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Sistema de control Moderno

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2. Sistema de control Analógico
y Digital

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Tipos de Señales
• En razón a que un
controlador digital se
utiliza para alcanzar el
desempeño optimo, el
control de sistemas
dinámicos se realizan
en
forma
digital,
gracias
a
la
disponibilidad
de
computadoras de bajo
costo y lasventajas
que ofrece la señal
discreta frente a la
analógica.
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2.1 Características notables
1. Una señal en tiempo discreto es una señal
definida solo en valores discretos de tiempo
2. Si los valores discretos adoptan valores en un
intervalo continuo es una señal de datos
muestreados
3. La señal digital es una señal con amplitud
cuantificada
4. La señal digital debecuantificarse tanto en
tiempo como en amplitud.
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2.2. Sistema de control Digital

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2.3. Definición y términos
•
•
•
•
•

Muestreador y retenedor S/H
Convertidor analógico digital A/D
Convertidor Digital analógico D/A
Planta o proceso
Transductor

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Tipos de muestreo
• Muestreo Periódico: es el más usual, los instantes de
muestreoestán igualmente espaciados cada T
segundos, sea Tk = KT, T: es el periodo de muestreo, con
K =0,1,2,3,… (el utilizado en este curso)
• Muestreo de Orden Múltiple: El patrón de tK`s se repite
periódicamente: tK + r- tK = constante, para todo tK.
• Muestreo Múltiple: Sistemas de múltiples lazos que
debido a la dinámica de cada lazo requieren diferentes
periodos de muestreo, sea mas rapida o lentasegún el
lazo analizado.
• Muestreo Aleatorio: La variable tK es una variable
aleatoria.
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3. Cuantificación y errores de
cuantificación
Nivel de Cuantificación Q: intervalo entre dos puntos adyacentes
Error de Cuantificación: Error de redondeo al nivel de cuantificación mas
cercano, e(t)=x(t) . y(t), 0 < [e(t)] ≤ Q/2

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4. Adquisición, conversión
ydistribución

• La conversión de señales en un sistema de control
digital involucra las anteriores operaciones.
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Adquisición, conversión y
distribución
• En la practica la duración del muestreo es muy
corta comparada con el periodo del muestreo
T.
• Si la duración del muestreo es despreciable, el
muestreador se puede considerar como un
“muestreo ideal”. Con ello se obtieneun
modelo
matemático
simple
de
un
muestreador y retenedor.
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Muestreador y retenedor
• El S/H es un circuito analógico (memoria de voltaje) donde al tener una
entrada de voltaje se almacena en un capacitor de alta calidad con
características de fuga y absorción dieléctrica

• El interruptor electrónico
conecta el capacitor de
retención, el OPAMP 1
aísla la entrada con unaimpedancia alta y el
OPAMP 2 que aísla el
voltaje en el capacitor de
retención.

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Muestreador y retenedor
• El muestreador opera en dos modos
a) Modo seguimiento: Cuando el interruptor electrónico esta
cerrado, hay seguimiento de voltaje de entrada por parte del
capacitor
b) Modo retención: Con el interruptor abierto (señal
desconectada) el voltaje del capacitor se...