Topicos selectos de robotica

Tópicos Selectos de Robótica

Clases de Control
El control de sistemas (robots, procesos, plantas, etc.) se pueden clasificar en 2 categorías, control en lazo abierto y control en lazo cerrado. En seguida se muestran estos sistemas de control y sistemas de control de estas clases.
Control
Lazo cerrado
Control
Lazo cerrado
Control
Lazo abierto
Control
Lazo abierto


Estructuradel control de lazo abierto
Sensores, elementos primarios y medida
Sensores, elementos primarios y medida

Sistema/Robot
Sistema/Robot
Control
Control
Y Ref.
Señal de salida medible

Señal de salida medible

Señal de entrada de control

Señal de entrada de control

Señal de ref. u y


Rx
Rx
Tx
Tx

Señal de control,sirve para controlar el robot, manipularlo
Señal de salida, sirve para observar y medir los resultados
Tx: Transmisor
Rx: Receptor, indicador gráfico

Sistema de lazo Cerrado
Control
Control
Actuador, elemento final de control
Actuador, elemento final de control
Sistema/Robot
Sistema/Robot

Y Ref.
Señal de salida medible

Señal de salida medible

Señal deentrada de control

Señal de entrada de control

Señal de ref. u y


Sensores, elementos primarios y medida
Sensores, elementos primarios y medida
Rx
Rx
Tx
Tx



Definiciones de Instrumentación
Los instrumentos de control usados en la industria tienen su propia terminología, a continuación se presentan algunos de estosconceptos.
Definición
El rango de medición de un instrumento de medición está comprendido entre los límites de capacidad superior e inferior de la capacidad de medida, se ubican en transmisores, y receptores de los esquemas de control.
Otro termino derivado del anterior es el concepto de habilidad del rango, que se define como el cociente del límite superior sobre el límite inferior, cuando ellímite inferior es distinto de 0

YsupYinf , Yinf≠0
Por ejemplo, una válvula de control lineal que regula el caudal desde el 2% hasta el 100% tiene una habilidad de rango de
Habilidad de rango=100200=50
La diferencia de entre los valores superior e inferior del rango del instrumento, se conoce como alcance del instrumento.
Por ejemplo, el alcance de la válvula anterior es de
Alcance delinstrumento= Ysup-Y inf
=100%-2%=98%

Si un transmisor de eléctrico mide de 0 a 25 bar’s y un termómetro de 100 a 300°C entonces sus alcances son respectivamente
Alcance Transmisor=25 bar-0 bar=25 bar
Alcance del termometro=300%-100%=200%
Otros conceptos importantes en la medición es el error de la medida, esto es la desviación que presenta una medida práctica, con respecto a una medidateórica ideal o verdadera
e=Y prac-Yteo
El error absoluto se define mediante
eabs=Yprac-Yteo
El error relativo y porcentual
erel=Yprac-YteoYteo
e%= Yprac-YteoYteox100%
erel=2420-24002400=8.33x10-3
e%=2420-24002400x100=0.82%

Si el límite del error porcentual, en un conjunto de instrumentos es
±e1,±e2,±e3,…,±en
Para cada instrumento,
±(e1+e2+…+en)
Sin embargo como es improbable quetodos los instrumentos tengan el error máximo al mismo tiempo, en todas las circunstancias de la medida, se suele tomar como norma:
e=(e1)2+(e2)2++(en)2=n=1nen2
Ejemplo, en un sistema de control para medir el caudal se utiliza un sensor de diafragma, un dispositivo transmisor, un dispositivo receptor y un integrador electrónico. Cada uno de estos dispositivos presenta los errores
e1=2%e2=0.5%
e3=0.5%
e4=0.5%
e= 22+0.52+0.52+ 0.52
= 2.179%
Incertidumbre. Fuentes de incertidumbre:
i. Condiciones ambientales
ii. Lecturas diferentes por diferentes operarios
iii. Lecturas diferentes por el instrumento
iv. Valores inexactos del instrumento patrón
v. Muestras no representativas.
Para la evaluación de la incertidumbre, se realizan varias medidas repetitivas de...