Electronica
Páginas: 7 (1529 palabras)
Publicado: 14 de diciembre de 2011
I.E.S. “Zorrilla” Dpto. de Tecnología
Tecnología Industrial II - 2º Bachillerato Curso 2001-2002
Ejercicios III – SISTEMAS AUTOMÁTICOS Y DE CONTROL 1. Determina el diagrama de bloques del sistema automático de control de líquido de la figura. Determina de nuevo el diagrama de bloques suponiendo que el controlador es una persona. 2. Considera los siguientes circuitos:
ue
us
(1)(2)
ue
us
ue
us
(3)
(4)
ue
us
a) Obtén la función de transferencia de cada uno de ellos (considerando la tensión ue como entrada y la tensión us como salida), e indica de qué orden son. b) En los sistemas de primer orden determina la ganancia estática, la constante de tiempo, el tiempo necesario para alcanzar el régimen estacionario cuando la entrada es un escalón detensión de amplitud u0 y el valor de la respuesta en dicho régimen. c) En los de segundo orden determina, cuando se aplica a la entrada un escalón unitario de tensión, su frecuencia natural y las condiciones para que se produzcan los distintos tipos de amortiguamiento; calcula también el máximo sobreimpulso que se originará en el régimen transitorio y el tiempo de pico. 3. Obtén la forma canónica y lafunción de transferencia del sistema cuyo diagrama de bloques es:
4. Obtén la ganancia estática, la constante de tiempo y el valor final de la respuesta de un sistema con una función de transferencia: M(s)=20⋅(10s + 5)-1, cuando a su entrada se aplica un escalón de amplitud 10, y el tiempo que tarda en alcanzar ese valor final.
Víctor R. González
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Ejercicios III - 20/02/2002
I.E.S.“Zorrilla” Dpto. de Tecnología
Tecnología Industrial II - 2º Bachillerato Curso 2001-2002
5. Determina el error en régimen permanente, para entradas escalón y rampa unidad, de un sistema con realimentación unitaria que tiene como función de transferencia en lazo abierto: M(s) = 8⋅s-1⋅(s2+3s+2)-1 6. Dado el polinomio P(s) = 6s5 + 2s4 + 5s3 + s2 + 3s + 5, determina la estabilidad del sistemaque representa. 7. Determina el número de raíces con parte real positiva del polinomio: P(s) = 3s4 + 3s3 + 4s2 + 4s + 8. Haz lo mismo para el polinomio P(s)=s5 + s4 + 4s3 + 24s2 + 3s + 63. 8. Determina los valores del parámetro K para los cuales son estables los sistemas de control descritos por las funciones de transferencia: • M(s) = K⋅[s⋅(s2+2s+4) + K]-1 • M(s) = 5⋅[s5 +s4 + 2s3 + s2 + (K+1)s +K+2]-1 9. En el sistema de control representado por el diagrama de bloques de la figura indica el tipo y determina el error en régimen permanente para entradas escalón y rampa unidad.
10. Simplifica el siguiente sistema de control hasta su forma canónica y determina su función de transferencia:
11. Determina el valor de K para que los sistemas de la siguiente figura sean estables:
a) 12.Razona si el sistema cuya función de transferencia es :
b)
M(s) = (3s3+1)⋅[s5 + 2s4 + 5s3 + 6s2 + 3s + 2]-1 es estable o inestable.
Víctor R. González
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Ejercicios III - 20/02/2002
I.E.S. “Zorrilla” Dpto. de Tecnología
Tecnología Industrial II - 2º Bachillerato Curso 2001-2002
13. Considérese un motor de c.c. de excitación independiente, cuya representación básica seofrece en la figura. Obténgase el diagrama de bloques y la función de transferencia del sistema cuando: a) la velocidad del mismo se controla variando la tensión (corriente) del estator -se dice entonces que el motor se controla por campo-. b) se mantiene constante la tensión (corriente) del estator y se varía la corriente del rotor -se dice así que se controla por armadura o rotor-. 14. La figurarepresenta un sistema automático de control de nivel de un depósito. El punto de consigna lo proporciona un ordenador en forma de tensión Ur=0....10 V. A partir de esta tensión, un controlador o regulador, P, controla el caudal de alimentación del depósito mediante una válvula de control con motor de c.c. controlado por armadura. La realimentación al controlador la realiza un flotador que actúa...
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Ejercicios III – SISTEMAS AUTOMÁTICOS Y DE CONTROL 1. Determina el diagrama de bloques del sistema automático de control de líquido de la figura. Determina de nuevo el diagrama de bloques suponiendo que el controlador es una persona. 2. Considera los siguientes circuitos:
ue
us
(1)(2)
ue
us
ue
us
(3)
(4)
ue
us
a) Obtén la función de transferencia de cada uno de ellos (considerando la tensión ue como entrada y la tensión us como salida), e indica de qué orden son. b) En los sistemas de primer orden determina la ganancia estática, la constante de tiempo, el tiempo necesario para alcanzar el régimen estacionario cuando la entrada es un escalón detensión de amplitud u0 y el valor de la respuesta en dicho régimen. c) En los de segundo orden determina, cuando se aplica a la entrada un escalón unitario de tensión, su frecuencia natural y las condiciones para que se produzcan los distintos tipos de amortiguamiento; calcula también el máximo sobreimpulso que se originará en el régimen transitorio y el tiempo de pico. 3. Obtén la forma canónica y lafunción de transferencia del sistema cuyo diagrama de bloques es:
4. Obtén la ganancia estática, la constante de tiempo y el valor final de la respuesta de un sistema con una función de transferencia: M(s)=20⋅(10s + 5)-1, cuando a su entrada se aplica un escalón de amplitud 10, y el tiempo que tarda en alcanzar ese valor final.
Víctor R. González
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5. Determina el error en régimen permanente, para entradas escalón y rampa unidad, de un sistema con realimentación unitaria que tiene como función de transferencia en lazo abierto: M(s) = 8⋅s-1⋅(s2+3s+2)-1 6. Dado el polinomio P(s) = 6s5 + 2s4 + 5s3 + s2 + 3s + 5, determina la estabilidad del sistemaque representa. 7. Determina el número de raíces con parte real positiva del polinomio: P(s) = 3s4 + 3s3 + 4s2 + 4s + 8. Haz lo mismo para el polinomio P(s)=s5 + s4 + 4s3 + 24s2 + 3s + 63. 8. Determina los valores del parámetro K para los cuales son estables los sistemas de control descritos por las funciones de transferencia: • M(s) = K⋅[s⋅(s2+2s+4) + K]-1 • M(s) = 5⋅[s5 +s4 + 2s3 + s2 + (K+1)s +K+2]-1 9. En el sistema de control representado por el diagrama de bloques de la figura indica el tipo y determina el error en régimen permanente para entradas escalón y rampa unidad.
10. Simplifica el siguiente sistema de control hasta su forma canónica y determina su función de transferencia:
11. Determina el valor de K para que los sistemas de la siguiente figura sean estables:
a) 12.Razona si el sistema cuya función de transferencia es :
b)
M(s) = (3s3+1)⋅[s5 + 2s4 + 5s3 + 6s2 + 3s + 2]-1 es estable o inestable.
Víctor R. González
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Ejercicios III - 20/02/2002
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Tecnología Industrial II - 2º Bachillerato Curso 2001-2002
13. Considérese un motor de c.c. de excitación independiente, cuya representación básica seofrece en la figura. Obténgase el diagrama de bloques y la función de transferencia del sistema cuando: a) la velocidad del mismo se controla variando la tensión (corriente) del estator -se dice entonces que el motor se controla por campo-. b) se mantiene constante la tensión (corriente) del estator y se varía la corriente del rotor -se dice así que se controla por armadura o rotor-. 14. La figurarepresenta un sistema automático de control de nivel de un depósito. El punto de consigna lo proporciona un ordenador en forma de tensión Ur=0....10 V. A partir de esta tensión, un controlador o regulador, P, controla el caudal de alimentación del depósito mediante una válvula de control con motor de c.c. controlado por armadura. La realimentación al controlador la realiza un flotador que actúa...
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