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Procedimientos de diseño.
 
En el enfoque de prueba y error para el diseño de un sistema, se prepara un modelo matemático del sistema de control y se ajustan los parámetros de un compensador.
Una vez obtenido un modelo matemático satisfactorio, el diseñador debe construir un prototipo y probar el sistema en lazo abierto. Si se asegura la estabilidad absoluta en lazo abierto, el diseñadorcierra el lazo y prueba el desempeño del sistema en lazo cerrado resultante.
Al desarrollar un sistema de control, sabemos que la modificación adecuada de la dinámica de la planta puede ser una forma sencilla de cumplir las especificaciones de desempeño. Sin embargo, tal vez esto no sea posible en muchas situaciones prácticas, debido a que la planta esté fija y no pueda modificarse. En este caso,deben ajustarse parámetros diferentes a los que tiene la planta fija. Aquí en este trabajo solo supondremos que la planta está definida y es inalterable.
Por tanto, los problemas de diseño son aquellos que implican la mejora del desempeño de un sistema mediante la inserción de un compensador. La compensación de un sistema de control se reduce al diseño de un filtro cuyas características tiendan acompensar las características inconvenientes o inalterables de la planta. Nuestro análisis se limita a los compensadores en tiempo continuo.
 
 
Enfoque del lugar geométrico de las raíces para el diseño de un sistema de control.
 
El método del LGR es un enfoque gráfico que permite determinar las ubicaciones de todos los polos en lazo cerrado a partir de la ubicaciones de los polos y ceros enlazo abierto conforme algún parámetro (por lo general la ganancia) varía de cero a infinito. El método produce un indicio claro de los efectos del ajuste del parámetro.
En la práctica, una gráfica de LGR de un sistema indica que el desempeño deseado no puede obtenerse con sólo el ajuste de la ganancia. De hecho, en algunos casos, tal vez el sistema no sea estable para todos los valores deganancia. En este caso, es necesario volver a construir los lugares geométricos de la raíces para cumplir con las especificaciones de desempeño.
COMPENSACION DE ADELANTO
 
Existen muchas formas de obtener compensadores de adelanto en tiempo continuo, tales como redes electrónicas que usan amplificadores operacionales, redes RC eléctricas y sistemas de amortiguadores mecánicos.
 
La figura muestraun circuito electrónico que usa amplificadores operacionales que consiste en una red de adelanto si y en una red de atraso si .

COMPENSACION DE ATRASO
 
La configuración del compensador de atraso electrónico usando amplificadores operacionales es la misma que la del compensador de adelanto eligiendo en el circuito de la figura anterior.
 
 
COMPENSACION DE ATRASO-ADELANTO
 
Lacompensación de adelanto básicamente acelera la respuesta e incrementa la estabilidad del sistema. La compensación de atraso mejora la precisión de estado estable del sistema, pero reduce la velocidad de la respuesta.
Si se desea mejorar tanto la respuesta transitoria como la respuesta de estado estable, debe usarse en forma simultánea un compensador de adelanto y un compensador de atraso. Sin embargo, enlugar de introducir un compensador de adelanto y un compensador de atraso, ambos como elementos separados, es más económico sólo usar un compensador de atraso-adelanto.
La compensación de atraso-adelanto combina las ventajas de las compensaciones de atraso y adelanto. Dado que el compensador de atraso-adelanto posee dos polos y dos ceros, tal compensación aumenta en dos el orden del sistema, amenos que ocurra una cancelación de polos y ceros en el sistema compensado.
 
La figura muestra un compensador electrónico de atraso-adelanto que usa amplificadores operacionales.

Red de atraso-adelanto. Inversor de signo.
TECNICAS DE COMPENSACION DE ADELANTO BASADAS EN EL ENFOQUE DEL LUGAR GEOMETRICO DE...