CONTROL APLICADO Marcela Vallejo Valencia tableroalparque.weebly.com

Transcripción

1 CONTROL APLICADO Marcela Vallejo Valencia tableroalparque.weebly.com

2 SISTEMA DE CONTROL VARIABLE CONTROLADA VARIABLE MANIPULADA PUNTO DE CONTROL PERTURBACIÓN Fuente : Controla automático de procesos. Smith & Corrupio, 1991 ELEMENTO FINAL DE CONTROL SIMBOLOS LAZO ABIERTO O CERRADO

3 SISTEMA DE CONTROL VARIABLE CONTROLADA VARIABLE MANIPULADA PUNTO DE CONTROL PERTURBACIÓN ELEMENTO FINAL DE CONTROL SIMBOLOS LAZO ABIERTO O CERRADO

4 CERRANDO EL LAZO REALIMENTACION Sensor - elemento primario. Transmisor - elemento secundario. Controlador Elemento final de control Fuente : Controla automático de procesos. Smith & Corrupio, 1991

5 Fuente : Controla automático de procesos. Smith & Corrupio, 1991

6 CONTROLADOR POR ACCION PRECALCULADA Fuente : Controla automático de procesos. Smith & Corrupio, 1991

7 CONTROLADOR POR ACCION PRECALCULADA CON COMPENSACION POR REALIMENTACION Fuente : Controla automático de procesos. Smith & Corrupio, 1991

8 ALGUNAS DEFINICIONES CONTROL AUTOMÁTICO REGULAR EL COMPORTAMIÉNTO DNÁMICO DE UN SISTEMA MÍNIMA INTERVENCIÓN HUMANA SISTEMA CONJUNTO DE ELEMENTOS RELACIONADOS ENTRE SÍ LA MODIFICACIÓN EN DETERMINADAS MAGNITUDES EN UNO DE ELLOS AFECTA A LOS OTROS VARIABLE MAGNITUDES QUE DEFINEN EL COMPORTAMIENTO DE UN SISTEMA SU NATURALEZA DEFINE EL TIPO DE SISTEMA (EJ: ELÉCTRICO, TÉRMICO, QUIMICO )

9 PODEMOS DECIR

10 CONTROL MANUAL Fuente:

11 CONTROL AUTOMÁTICO

12 CONTROL AUTOMÁTICO

13 ALGUNAS DEFINICIONES PLANTA EL EQUIPO QUE SE DESEA CONTROLAR TIENE UNA FUNCIÓN U OPERACIÓN DETERMINDA PROCESO CONJUNTO DE ACTIVIDADES MUTUAMENTE RELACIONADAS CONVIERTEN ELEMENTOS DE ENRTADA EN UNOS RESULTADOS O PRODUCTOS PERTURBACIÓN SEÑAL DE COMPORTAMIENTO NO PREVISIBLE TIENDE A AFECTAR ADVERSAMENTE LAS VARIABLES

14 CONTROL EN LAZO ABIERTO SEÑAL DE CONTROL ELEMENTO DE CONTROL PROCESO SALIDA SELECCIONAR CICLO DE LAVADO MOTOR Y BOMBA DE AGUA LAVADORA ROPA LIMPIA

15 SEÑAL DE ERROR CONTROL EN LAZO CERRADO SEÑAL DE CONTROL + - ELEMENTO DE CONTROL PROCESO SALIDA SENSOR

16 PARA PODER CONTROLAR CONOCER EL PROCESO------MODELO DEL PROCESO SABER COMO QUIERO QUE SE COMPORTE EL PROCESO (y definir prioridades) DISEÑO PARA CAMBIAR ESTE COMPORTAMIENTO PRUEBA

17 CÓMO DISEÑAR UN SISTEMA DE CONTROL? LUGAR DE LAS RAICES DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL MODELO MATEMATICO DE LA PLANTA CONOCIDO MODELO MATEMÁTICO DE LA PLANTA DESCONOCIDO RESPUESTA EN FRECUENCIA ESPACIO DE ESTADOS ZIEGLER-NICHOLS COHEN-COON

18 CÓMO DISEÑAR UN SISTEMA DE CONTROL? ESPECIFICACIONES DE COMPORTAMIENTO RESPUESTA TRANSITORIA RESPUESTA EN ESTADO ESTABLE MÁXIMA SOBREELONGACIÓN TIEMPO DE ESTABLECIMIENTO ERROR EN ESTADO ESTABLE ELLAS DETERMINAN PRESICIÓN, VELOCIDAD DE RESPUESTA, ESTABILIDAD. SE DEBEN DEFINIR ANTES DE COMENZAR EL PROCESO DE DISEÑO OJO CON SER MUY RESTRICTIVO!

19 EN LA PRIMERA PARTE DEL CURSO RECORDAREMOS ALGUNOS CONCEPTOS SOBRE EL MODELADO MATEMÁTICO DE LA PLANTA Y CÓMO SIMULARLO.

20 OJO!! ECUACIONES DIFERENCIALES TRANSFORMADA DE LAPLACE

21 POR FAVOR REPÁSENLO SI NO LO TIENEN CLARO VEREMOS AQUÍ ALGUNAS COSAS BÁSICAS

22 TRANSFORMADA DE LAPLACE FUNCIÓN EN EL DOMINIO DEL TIEMPO t TRANSFORMADA DE LAPLACE FUNCIÓN EN EL DOMINIO DE LA FREUCENCIA s

23 FRECUENCIA COMPLEJA Variable en t Si se puede expresar como f t = Ke st Tiene una frecuencia compleja S s = σ + jω K y s son constantes complejas independientes del tiempo σ =frecuencia de amortiguamiento (Nepers/s) ω=frecuencia angular (rad/s)

24 TRANSFORMADA DE LAPLACE ANALIZAR EL CONTENIDO EN FRECUENCIAS DE UNA SEÑAL ALGUNAS COSAS QUE LA TRANSFORMADE DE LA PLACE PERMITE CONVERTIR UNA ECUACIÓN DIFERENCIAL EN UNA ALGEBRAICA DESARROLLAR EL CONCEPTO DE FUNCIONES DE TRASNFERECIA

25 TRANSFORMADA DEL ESCALÓN

26 TRANSFORMADA DE UNA FUNCIÓN EXPONENCIAL

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29 SOLUCIÓN DE ECUACIONES DIFERENCIALES MEDIANTE EL USO DE LA TRANSFORMADA DE LAPLACE

30 PASO 1 Transformación de la ecuación diferencial en una ecuación algebraica con la variable s de la transformada de Laplace, lo cual se logra al obtener la transformada de Laplace de cada miembro de la ecuación:

31 PASO 1

32 PASO 2 Se emplea la ecuación algebraica que se resuelve para la variable de salida Y(s), en términos de la variable de entrada y de las condiciones iniciales:

33 PASO 3 Inversión de la ecuación resultante para obtener la variable de salida en función del tiempo y(t):

34 Pero todas las características de la respuesta en tiempo y(t) se pueden reconocer en términos de Y(s) y por eso rara vez será necesaria la inversión.

35 FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA ENTRADAS SISTEMA G(s) SALIDAS