TRABAJO COLABORATIVO 2 CONTROL ANALOGICO

INTRODUCCION

Los sistemas de Control pueden ser definidos como los medios a través de los cuales una cantidad o variable cualquiera de interés en una maquina, mecanismo o proceso, es mantenido o alterado de acuerdo con un patrón de comportamiento deseado. En todo Sistema de Control, el foco central de atención es la planta, es decir la maquina, mecanismo o proceso a ser controlado. Asociados con la planta están los actuadores, encargados de modificar su comportamiento o características, y los sensores encargados de describir su comportamiento mediante señales eléctricas, neumáticas o de otro tipo. En el desarrollo de este trabajo colaborativo, se pretende evidenciar el comportamiento de los lazos de control abierto y cerrado ante la entrada a diferentes formas de señal, como son el impulso y el escalón unitario. Ya que la teoría de control se ocupa del sistema en su conjunto y se dedica primordialmente al estudio del comportamiento dinámico en estado transitorio.

OBJETIVOS

 Aplicar cálculos para la solución de los ejercicios planteados.

 Realizar la unificación de aportes para un trabajo colaborativo final.

 Modelar el comportamiento dinámico frente a entradas impulso o escalón en MATLAB.

 Identificar las características de los diferentes sistemas a través de la simulación.

 Repasar y comprender los conceptos relacionados a la solución y análisis de sistemas de control.

 Identificar las aplicaciones que tiene el estudio de los sistemas de control de una entrada y una salida.

 Reconocer la importancia del análisis de sistemas que nos permitirá evaluar el estado y el funcionamiento del sistema de control.

 Mediante trabajo colaborativo intercambiar conocimientos para poder desarrollar con éxito la Actividad 6 que es fundamental para entender la importancia y las aplicaciones del Control Analógico.

 Realizar ejercicios de aplicación correspondientes a la unidad 1.

1. Un sistema de medición de temperatura tiene un termómetro que produce un cambio de resistencia de 0.007 Ω/oC conectado a un puente de Wheatstone que produce un cambio de corriente de 20 mA/ Ω. ¿Cuál es la función de transferencia global del sistema?.

,

,

La función de transferencia del sistema es en lazo abierto es , así:

Luego,

La función de transferencia del sistema es 0.14mA/ , cuando el sistema tiene una variación de 0.14mA hay un cambio de 1 ºC en la temperatura.

2. Cuál será el error en estado estable para un sistema de control de temperatura en lazo cerrado que consta de un controlador con una función de transferencia de 20 en serie con un calefactor con una función de transferencia de 0.80 oC/V y un lazo de realimentación con una función de transferencia de 10 V/oCy cuál será el cambio porcentual en el error en estado estable si la función de transferencia del calefactor disminuye en 1%.

,

,

,

Error en estado estable.

G: Función de transferencia directa.

Luego si v disminuye en 1%, o sea 0.008ºC/V entonces v.

La nueva FT es:

Que es igual a la anterior, debido a que la FT del calefactor es mucho menor que el lazo de realimentación y la FT que tiene en serie, luego el cambio porcentual del error en estado estable es cero.

3. Explique por qué los sistemas realimentados en lazo cerrado son mucho mejores respecto al rechazo a perturbaciones que los sistemas en lazo abierto.

En un sistema en lazo abierto la perturbación se suma al proceso y en un sistema en lazo cerrado la perturbación se verá modificada por el factor , a esta propiedad se le denomina rechazo a perturbaciones. Veámoslo gráficamente:

Lazo abierto +

+

Lazo cerrado

+ +

+

-

La realimentación F es , luego,

Reordenando:

...