Tema 1
Páginas: 5 (1081 palabras)
Publicado: 11 de marzo de 2015
Control de Sistemas
Lineales
Introducción
UNIDAD 1.- Modelado de sistemas dinámicos
Objetivo
específico:
Modelar
sistemas
dinámicos en diferentes formas de representación
1.1 Introducción a los tipos de sistemas
dinámicos y esquemas de control (lazo abierto y
cerrado)
1.2 Funciones de transferencia en bloque y flujos
de señal
1.3 Representación de sistemas en variables de
estado
1.4 Modelado desistemas y analogías
2
Un sistema puede concebirse como
una caja negra con una entrada y
una salida, de la cual no nos
interesa su contenido, sino la
relación que existe entre la salida y
la
entrada
(
Función
de
transferencia).
3
Ejemplo: un motor se podría considerar
como un sistema cuya entrada es la
alimentación de energía eléctrica y la
salida es la rotación de un eje.
En lafigura 1.1 se muestra la representación de un sistema de
este tipo.
4
Un sistema de medición se podría
considerar como una caja negra
que se utiliza para medir. Su
entrada es la magnitud que se
desea medir y su salida es el valor
correspondiente a dicha magnitud.
5
Un sistema de control puede
considerarse como una caja
negra que sirve para controlar la
salida de un valor o secuencia devalores determinados.
6
Ejemplo, la entrada de un sistema de
control
de
calefacción
central
doméstica correspondería al valor de
la temperatura que se desea tener
en el interior de una casa; su salida
sería mantener la casa a esa
temperatura; es decir, se fija en el
termostato o controlador el valor de
la temperatura deseada y hay un
ajuste en la caldera de modo que el
agua bombeada a travésde los
radiadores produzca la temperatura
deseada en la casa.
7
La figura 1.3 es una representación
del
sistema de calefacción
doméstico.
8
Un sistema de control puede
mantener constante la temperatura
deseada.
Este sistema recibe una entrada
enviada por sensores que le dicen
cuál es la temperatura y compara
estos datos con el valor que debe
tener; a continuación produce la
respuestaadecuada a fin de lograr la
temperatura requerida.
9
El anterior es un ejemplo de control
realimentado; las señales de salida
regresan
como
entrada
para
modificar la reacción del cuerpo a fin
de restaurar la temperatura a su
valor 'normal'.
En un control realimentado, el
sistema de control compara la salida
real realimentada con el valor que se
requiere y ajusta su salida de
acuerdo conel resultado.
10
En la figura 1.5 se ilustra este
sistema de control realimentado.
11
El término realimentación se usa
porque las señales se alimentan de
regreso
desde
la
salida
para
modificar la entrada.
El sistema de control realimentado
más común tiene un termostato o
controlador, el cual automáticamente
enciende o apaga la caldera, según
la diferencia entre la temperaturapredeterminada y la temperatura
real (figura 1.6).
12
Este sistema de control permite
mantener una temperatura
constante.
13
14
Los sistemas de control realimentados
están presentes en todas partes, no sólo
en la naturaleza y el hogar, sino también
en la industria.
Son muchos los procesos y máquinas
industriales que requieren control, ya sea
humano o automático.
Por ejemplo, existenprocesos en donde la
temperatura, el nivel de un líquido, el flujo
de fluidos, la presión, etcétera, se
mantienen constantes.
Hay procesos químicos en los que es
necesario mantener el líquido de un
tanque a un nivel o temperatura
determinados.
15
Sistemas en lazo cerrado y
en lazo abierto
Existen dos tipos básicos de sistemas
de control: en lazo abierto y en lazo
cerrado.
Ejemplo,considere un calentador
eléctrico
que
cuenta
con
un
interruptor que permite elegir entre
un calefactor de 1kW o de 2 kW.
Si una persona utilizara el elemento
de calefacción para calentar una
habitación, bastaría con poner el
interruptor en la posición de 1kW si no
16
desea una temperatura muy elevada.
La
habitación
se
calentará
y
alcanzará una temperatura definida
sólo por la elección del...
Lineales
Introducción
UNIDAD 1.- Modelado de sistemas dinámicos
Objetivo
específico:
Modelar
sistemas
dinámicos en diferentes formas de representación
1.1 Introducción a los tipos de sistemas
dinámicos y esquemas de control (lazo abierto y
cerrado)
1.2 Funciones de transferencia en bloque y flujos
de señal
1.3 Representación de sistemas en variables de
estado
1.4 Modelado desistemas y analogías
2
Un sistema puede concebirse como
una caja negra con una entrada y
una salida, de la cual no nos
interesa su contenido, sino la
relación que existe entre la salida y
la
entrada
(
Función
de
transferencia).
3
Ejemplo: un motor se podría considerar
como un sistema cuya entrada es la
alimentación de energía eléctrica y la
salida es la rotación de un eje.
En lafigura 1.1 se muestra la representación de un sistema de
este tipo.
4
Un sistema de medición se podría
considerar como una caja negra
que se utiliza para medir. Su
entrada es la magnitud que se
desea medir y su salida es el valor
correspondiente a dicha magnitud.
5
Un sistema de control puede
considerarse como una caja
negra que sirve para controlar la
salida de un valor o secuencia devalores determinados.
6
Ejemplo, la entrada de un sistema de
control
de
calefacción
central
doméstica correspondería al valor de
la temperatura que se desea tener
en el interior de una casa; su salida
sería mantener la casa a esa
temperatura; es decir, se fija en el
termostato o controlador el valor de
la temperatura deseada y hay un
ajuste en la caldera de modo que el
agua bombeada a travésde los
radiadores produzca la temperatura
deseada en la casa.
7
La figura 1.3 es una representación
del
sistema de calefacción
doméstico.
8
Un sistema de control puede
mantener constante la temperatura
deseada.
Este sistema recibe una entrada
enviada por sensores que le dicen
cuál es la temperatura y compara
estos datos con el valor que debe
tener; a continuación produce la
respuestaadecuada a fin de lograr la
temperatura requerida.
9
El anterior es un ejemplo de control
realimentado; las señales de salida
regresan
como
entrada
para
modificar la reacción del cuerpo a fin
de restaurar la temperatura a su
valor 'normal'.
En un control realimentado, el
sistema de control compara la salida
real realimentada con el valor que se
requiere y ajusta su salida de
acuerdo conel resultado.
10
En la figura 1.5 se ilustra este
sistema de control realimentado.
11
El término realimentación se usa
porque las señales se alimentan de
regreso
desde
la
salida
para
modificar la entrada.
El sistema de control realimentado
más común tiene un termostato o
controlador, el cual automáticamente
enciende o apaga la caldera, según
la diferencia entre la temperaturapredeterminada y la temperatura
real (figura 1.6).
12
Este sistema de control permite
mantener una temperatura
constante.
13
14
Los sistemas de control realimentados
están presentes en todas partes, no sólo
en la naturaleza y el hogar, sino también
en la industria.
Son muchos los procesos y máquinas
industriales que requieren control, ya sea
humano o automático.
Por ejemplo, existenprocesos en donde la
temperatura, el nivel de un líquido, el flujo
de fluidos, la presión, etcétera, se
mantienen constantes.
Hay procesos químicos en los que es
necesario mantener el líquido de un
tanque a un nivel o temperatura
determinados.
15
Sistemas en lazo cerrado y
en lazo abierto
Existen dos tipos básicos de sistemas
de control: en lazo abierto y en lazo
cerrado.
Ejemplo,considere un calentador
eléctrico
que
cuenta
con
un
interruptor que permite elegir entre
un calefactor de 1kW o de 2 kW.
Si una persona utilizara el elemento
de calefacción para calentar una
habitación, bastaría con poner el
interruptor en la posición de 1kW si no
16
desea una temperatura muy elevada.
La
habitación
se
calentará
y
alcanzará una temperatura definida
sólo por la elección del...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.