Conceptos fundamentales de Sistemas de control

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Conceptos fundamentales de Sistemas de control
MANUEL VELOZ
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MANUEL VELOZ
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Señal Regula el proceso controlado, de tal forma que la variable de salida o variable controlada se desempeñe de acuerdo a ciertas especificaciones o estándares establecidos.
Señales de tiempo Puede expresarse como una función cuyo dominio se encuentra en el conjunto de los números reales, en este caso el tiempo.
Tipos de señales Señal eléctrica Señal analógica Señal digital
Sistema y sus elementos Conjuntos de circuitos que operan con señales eléctricas y las tratan para ejecutar una determinada función.
Sistemas de lazo abierto y cerrado Un sistema en lazo abierto es aquél que la salida censada del proceso no es comparada con la señal de referencia. Un sistema en lazo cerrado toma la salida del proceso y la compara con la señal de referencia para conocer en todo momento la evolución de la variable.
Elementos de lazo cerrado Proceso o planta, comparador, controlador o regulador, actuador y transductores o captadores.
Clasificación de sistemas Físicos, abstractos, concretos, abstractos, naturales, artificiales, simples, complejos, estáticos, dinámicos, discretos, jerárquicos, control, determinístico, probabilístico
Proceso de diseño de sistema de control 1. Establecer objetivos de control 2. Identificar las variables a controlar 3. Escribir las especificaciones de las variables 4. Establecer la configuración del sistema e identificar el actuador 5. Obtener un modelo del proceso, el actuador y el sensor 6. Describir un controlador y seleccionar parámetros claves que se deben ajustar 7. Optimizar los parámetros y analizar el comportamiento Si se cumplen las especificaciones se finaliza el diseño, si no se cumple se itera la configuración y el actuador.
Desarrollo de modelos matemáticos 1. Encontrar un fenómeno o problema. 2. Formular un modelo con elementos de matemáticas representando el problema elegido identificando las variables relevantes (dependientes e independientes). 3. Establecer hipótesis y un método de prueba de su veracidad. 4. Aplicar los conocimientos matemáticos para resolver el modelo y hacer predicciones si es necesario. 5. Hacer comparaciones de los datos obtenidos con datos reales. 6. Si los resultados no se ajustan a lo esperado, ir ajustando el modelo matemático.
3 criterios de sistema de control 1. Garantizar la estabilidad y, particularmente, ser robusto frente a perturbaciones y errores en los modelos. 2. Ser tan eficiente como sea posible, según un criterio preestablecido. Normalmente este criterio consiste en que la acción de control sobre las variables de entrada sea realizable, evitando comportamientos bruscos e irreales. 3. Ser fácilmente implementable y cómodo de operar en tiempo real con ayuda de un ordenador.
Tipos de señales de prueba Entrada impulsiva, escalón, rampa, parábola y senoidal.
Criterios de estabilidad Conjunto de normas que debe cumplir un buque para que su estabilidad alcance valores mínimos que garanticen su seguridad. Altura metacéntrica, estabilidad estática, estabilidad estática y dinámica, estabilidad estática y la acción del viento, período y amplitud del balance.
Criterios de reducción de error de estado estable Al detectar un error se tiene que modificar la estructura del sistema.
Análisis de respuesta transitorio Comportamiento de un sistema frente a un cambio desde un estado de equilibrio o estable.
Diseño asistido por computadora (CAD) Uso de programas de ordenador para crear, modificar, analizar y documentar representaciones gráficas bidimensionales o tridimensionales (2D o 3D) de objetos físicos como una alternativa a los borradores manuales y a los prototipos de producto.
Matlab y Labview MATLAB es una plataforma de programación y cálculo numérico, para analizar datos, desarrollar algoritmos y crear modelos. LabVIEW es un software que proporciona un potente entorno de desarrollo gráfico para el diseño de aplicaciones de Ingeniería de adquisición de datos, análisis de medidas y presentación de datos.
Antena Azimuth Indicará el punto exacto en el que debemos fijar la antena en el plano horizontal. Este ángulo Azimut se mide desde el norte geográfico en sentido de las agujas del reloj. Elevación: Es el ángulo de inclinación que le debemos dar a la antena con respecto al plano vertical para orientarla hacia el satélites.
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