Control

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
Unidad Profesional TICOMAN

Ingeniería aeronáutica
SISTEMAS DE CONTROL EN AERONAVES

Preguntas de Repaso Capítulos: 5, 6, 8 Y 10


28-10-2011

CAPÍTULO 5

REDUCCIÓN DE SUB-SISTEMAS MÚLTIPLES

1. Mencione los cuatro componentes de un diagrama de bloques para un sistema lineal invariante con eltiempo

R:
Señales, sistemas, sumadores y puntos de unión o derivación.

2. Mencione tres formas básicas para interconectar subsistemas.

R:
Cascada, paralelo y retro alimentados.

3. Para cada una de las formas de la pregunta dos, exprese (respectivamente) cómo se encuentra la función de transferencia equivalente.

R:
a) Forma cascada- Es el producto de las funciones detransferencia de los subsistemas.

b) Forma en paralelo.- Es la suma algebraica de las funciones de transferencia de los subsistemas.

c) Forma retro alimentada. Es la ganancia de salida dividida entre uno mas el producto de las ganancias de tiempo y las retro alimentadas.

4. Además de conocer las formas básicas como se vio en la pregunta 2 y 3 ¿Qué otros equivalentes debe conocerel estudiante para reducir un diagrama de bloques?

R:
Otras formas son por puntos suma y por puntos de derivación.

5. Para un sistema sencillo de control retro alimentado de segundo orden, del tipo que se ilustra en la fig. 5.14, describa el efecto de las variaciones de ganancia de trayectoria directa, K, tienen en la respuesta transitoria.

R:
Como, K, es variada desde cero hasta∞, va desde sobre amortiguado, a amortiguado críticamente, hasta, sub amortiguado, y cuando el sistema se encuentra en sub amortiguamiento el tiempo restante de asentamiento es constante.

6. Para un sistema de control retro alimentado sencillo de segundo orden, del tipo que se ilustra en la fig 5.14, describa los cambios en el factor de amortiguamiento relativo cuando la ganancia, K, seaumenta sobre la región sub amortiguada.

R:
Desde que el tiempo restante de la parte real se hace constante y la parte imaginaria incrementa, la distancia radial desde el origen se incrementa. Por lo tanto el ángulo θ incrementa, desde ζ= cosθ, el coeficiente de amortiguamiento decrece.

7. Mencione los dos componentes de una gráfica de flujo de señales.

R:
Nodos (señales), Ramas(sistemas).

8. ¿Cómo se representan los puntos suma en una gráfica de flujo de señales?

R:
Las señales de flujo que van hacia un nodo se multiplican y el flujo de señales que salen del nodo se suman.

9. Si una trayectoria directa toca a todas las mallas, ¿Cuál sería el valor de Δk?

R:
El valor de Δk sería uno.

10. Mencione cinco representaciones del sistema en el espaciode estados.

R:
Forma en cascada, Forma en paralelo, Forma fase-variable, Forma canónica de Jordan y forma canónica observable.

11. ¿Cuáles dos formas de la representación en el espacio de estados se encuentran usando el mismo método?

R:
La forma Canónica de Jordan y la Forma en paralelo resultan de la expansión de una fracción parcial.

12. ¿Qué forma de la representación enel espacio de estados lleva a una matriz diagonal?

R:
La forma en paralelo.

13. Cuando la matriz del sistema es diagonal, ¿Qué cantidades se encuentran a lo largo de la diagonal principal?

R: Los polos del sistema o los Eigen valores.

14. ¿Qué términos se encuentra a lo largo de la diagonal para un sistema representado en forma canónica de Jordan?

R:
Los polos delsistema incluyendo a todas las repeticiones de las raíces repetidas.

15. ¿Cuál es la ventaja de tener un sistema representado en una forma que tiene una matriz de sistema diagonal?

R:
Que la solución de variables de estado son archivadas a través de ecuaciones desacopladas, ya que las ecuaciones se solucionan de forma individual y no de forma simultánea.

16. De dos razones para...