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1º.- MODELADO.-

Para poder establecer el control de un proceso, debemos conocer cómo se comporta éste, es decir, cómo evoluciona su salida para determinadas evoluciones de la entrada. Para acometer esta tarea sin una complejidad casi infinita se recurre a la formulación abstracta del proceso, que es lo que se conoce como modelo. El modelo debe describir el comportamiento de la salidaa lo largo del tiempo, en función de las entradas y perturbaciones que pueda recibir el sistema.

1.1.- MODELADO DE REPRESENTACIÓN.-

Se basa en suponer que el proceso se comporta de acuerdo con una expresión matemática escogida de antemano.

Cuando las variables toman valores en cualquier instante se llaman modelos continuos. Asimismo, si la suma de las acciones produce unefecto suma de los efectos se considera un modelo lineal.

Para los modelos lineales y continuos se utiliza como herramienta matemática básica la transformada de Laplace, con lo que se realiza una proyección del sistema sobre el plano complejo que convierte la ecuación diferencial que describe el comportamiento del proceso en ecuación algebraica, función de la variable compleja s.

Larepresentación del proceso mediante la función de transferencia (definida en el siguiente apartado) se conoce como representación en el dominio de la frecuencia, ya que mediante una sustitución de la variable s, podemos conocer cómo se comporta el sistema frente a señales oscilatorias de distintas frecuencias, pudiendo definir así completamente las características del sistema.
2º.- FUNCIÓN DETRANSFERENCIA.-

Función de transferencia es la relación existente entre la transformada de Laplace de la función de salida y la transformada de Laplace de la función de entrada, considerando nulas las condiciones iniciales.

r(t) c(t) R(s) C(s)

G(s) = £ {c(t) } / £ { r(t)} = C(s) / R(s)

C(s) = R(s) *G(s)

3º.- DISEÑO DE UN REGULADOR.-

Los pasos a seguir son los siguientes:

1º.- Definición del sistema físico mediante su función de transferencia.

2º.- Definición del regulador partiendo de la función de transferencia del sistema físico.

* Diseño del regulador por bloques y obtención de la función de transferencia global.

*Determinación de los parámetros de regulación mediante la igualación de ambas funciones de trasferencia. El sistema eléctrico es de diseño flexible y pueden determinarse sus constantes de tiempo y amplificación acordes con las del sistema físico que ya está modelado y es el que queremos regular para un determinado proceso.

* Diseño de cada bloque y cálculo de valores de suscomponentes acordes con el principio de funcionamiento requerido.

3º.- Análisis y simulación mediante las numerosas herramientas que hoy en día nos brinda la utilización de computadoras, por ejemplo LabVIEW 2 de National Instruments. Con el objetivo de abaratar las fases de diseño, puesta a punto y regulación sin construir diferentes prototipos.

4º.- Implementación física delregulador.

5º.- Ajuste del conjunto sistema físico regulado + regulador, mediante la elección del método más adecuado.

4º.- REDUCCIÓN DE LA FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA GLOBAL DE UN DIAGRAMA DE BLOQUES.

Esta técnica debe ser utilizada en el proceso de diseño del regulador, para la obtención de los parámetros de regulación a partir de las funciones de transferencia global y decada bloque.

* Dos bloques en serie se multiplican sus funciones de transferencia.
* Dos bloques en paralelo se suman sus funciones de trasferencia.
* La realimentación en un diagrama de bloques se resuelve según se indica en las siguientes figuras.
5º.- PROCESO DE DISEÑO DE UN REGULADOR PARA UNA APLICACIÓN PRACTICA.-

El sistema físico a regular,...
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