Sistema de control

Control de Procesos
2010-11

Javier Arántegui
Correo-e: arante@tecal.udl.cat

Índice
1 Introducción general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Breve historia del control de procesos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contexto de la disciplina y su relación con la industria alimentaria . . . . .Descripción cualitativa de un ejemplo de proceso alimentario y sus sistemas Conceptos generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . de . . . . . .. .. . .. .. control . .. .. . .. .. . . 5 . . 8 . 8 . 10 . 12 17 17 19 19 20 20 21 21 23 23 24 25 27 27 28 28 29 29 30 30 32 3247 47 47 49 49 50 57 57 57 58 58 58 59 60

2 Instrumentación industrial

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2.1 Algunas definiciones de instrumentación 2.2 Algo de instrumentación . . . . . . . . . 2.2.1 Dispositivos de medida (sensores) 2.2.1.1 Medidores de caudal . . . . . 2.2.1.2 Sensores de temperatura . . . 2.2.2 Líneas de transmisión. . . . . . . . 2.2.3 Elementos finales de control . . . .

3 Cómo abordar la dinámica de un sistema 3.1 3.2 3.3 3.4

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Un ejemplo de dinámica de un sistema. ¿Qué se desea conocer? . La transformada de Laplace como herramienta útil . . . . . . . . . La función de transferencia. Álgebra de funciones de transferencia Transformadas de algunas funciones singulares . . . . . . . . . . . . 3.4.1 Función escalón. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.2 Función pulso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.3 Función impulso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.4 Función rampa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.5 Funciones trigonométricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 Inversión detransformadas. De vuelta al tiempo real . . . . . . . . 3.6 Expansión en fracciones parciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7 Transformadas de Laplace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8 Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 Sistemas lineales de primer orden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1 4.2 4.34.4 4.5 Definición de sistema lineal de primer orden Respuesta a una entrada en escalón . . . . . Respuesta a una función impulso . . . . . . . Respuesta a una función sinusoidal . . . . . . Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 Sistemas lineales de segundo orden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1 Definición de sistema de segundo orden . 5.2 Respuesta a una entrada en escalón . . . 5.2.1 Respuesta sobreamortiguada . . . . 5.2.2 Respuesta críticamente amortiguada...