1. Sistemas Automaticos de control

SISTEMAS AUTOMÁTICAS AUTOMÁTICAS DE CONTROL - SAC Ing. M.Sc. Edna Joydeth Avella Avella Rodríguez GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN CONTROL INDUSTRIAL [email protected]

Agosto a Diciembre de 2016 Cali-Colombia

SISTEMAS AUTOMÁTICAS DE CONTROL CONTROL - SAC Agenda Introducción a los sistemas de control. Importancia de los sistemas automáticos de control.

Definición de los sistemas automáticos de control.

AGENDA 1. Int Introdu roducc cciión a los los sist sistem emas as de cont contro rol. l. 1.1. Importancia. 1.2. Definiciones. 1.3. Clasificaciones.

Clasificación de los sistemas de control automático.

1.4. Representación.

Representación. Bucla Bucla típica típica.. Análisis del proceso para control de sistemas dinámicos. Diseño del proceso para control de sistemas dinámicos.

Bucla a típi típica ca.. 1.5. Bucl Bucla a típi típica ca anál análog oga. a. 1.5.1. Bucl 1.5.2. Bucl Bucla a típi típica ca Digi Digita tal. l.

1.6. Análisis. 2

1.7. Diseño.

SISTEMAS AUTOMÁTICAS DE CONTROL - SAC

INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE CONTROL

Agenda

Introducción a los sistemas de control. Importancia de los sistemas automáticos de control. Definición de los sistemas automáticos de control. Clasificación de los sistemas de control automático.

Representación. Bucla típica. Análisis del proceso para control de sistemas dinámicos. Diseño del proceso para control de sistemas dinámicos.

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Mapa conceptual de fundamentos de control de sistemas lineales

SISTEMAS AUTOMÁTICAS DE CONTROL - SAC Agenda Introducción a los sistemas de control.

Importancia de los sistemas automáticos de control. Definición de los sistemas automáticos de control. Clasificación de los sistemas de control automático. Representación.

Bucla típica. Análisis del proceso para control de sistemas dinámicos. Diseño del proceso para control de sistemas dinámicos.

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IMPORTANCIA DE LOS SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE CONTROL

SISTEMAS AUTOMÁTICAS DE CONTROL - SAC Agenda Introducción a los sistemas de control. Importancia de los sistemas automáticos de control.

Definición de los sistemas automáticos de control. Clasificación de los sistemas de control automático. Representación. Bucla típica. Análisis del proceso para control de sistemas dinámicos. Diseño del proceso para control de sistemas dinámicos.

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DEFINICIÓN DE LOS SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE CONTROL

SISTEMAS AUTOMÁTICAS DE CONTROL - SAC Agenda Introducción a los sistemas de control. Importancia de los sistemas automáticos de control. Definición de los sistemas automáticos de control.

Clasificación de los sistemas de control automático. Representación de los sistemas automáticos de control. Bucla típica. Análisis del proceso para control de sistemas dinámicos. Diseño del proceso para control de sistemas dinámicos.

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CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE CONTROL



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Clasificación de los sistemas de control automático. Representación de los sistemas automáticos de control. Bucla típica. Análisis del proceso para control de sistemas dinámicos. Diseño del proceso para control de sistemas dinámicos

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SISTEMAS AUTOMÁTICAS DE CONTROL - SAC Agenda


Introducción a los sistemas de control. Importancia de los sistemas automáticos de control. Definición de los sistemas automáticos de control.


En este curso se despreciarán los efectos de la cuantificación de señales en los conversores A/D y en el cálculo de la ley de control en un procesador digital; por ello, a un sistema de control gobernado por un procesador digital de señales (Computador, Microcontrolador, DSP, etc.) se le denominará SISTEMA

DE CONTROL DIGITAL SCD 13

SISTEMAS AUTOMÁTICAS DE CONTROL - SAC Agenda Introducción a los sistemas de control.

REPRESENTACIÓN DE LOS SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE CONTROL BLOQUES

Importancia de los sistemas automáticos de control. Definición de los sistemas automáticos de control. Clasificación de los sistemas de control automático.

Representación de los sistemas automáticos de control. Bucla típica. Análisis del proceso para control de sistemas dinámicos. Diseño del proceso para control de sistemas dinámicos.

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Dentro del bloque se tienen el nombre, la descripción, el dibujo u operación matemática que realiza

SUMADORES: Suman o restan señales


PUNTOS DE REPARTO: Permiten usar una señal varias veces

Agenda Introducción a los sistemas de control. Importancia de los sistemas automáticos de control. Definición de los sistemas automáticos de control. Clasificación de los sistemas de control automático.


FLECHAS: Representan la dirección de las señales; esta dirección corresponde a la información de control, no de potencia

VARIABLES: o señales en el sistema; cuando haya lugar a confusión, se usará como notación. 15

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BUCLA TÍPICA

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Bucla típica análoga


Bucla típica digital 17


BUCLA TÍPICA


Estructura clásica de un grado de libertad

Representación de los sistemas automáticos de control.


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Estructura clásica de dos grado de libertad

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Estructura RST


ANÁLISIS DEL PROCESO PARA CONTROL DE SISTEMAS DINÁMICOS

Agenda Introducción a los sistemas de control. Importancia de los sistemas automáticos de control.

ANALIZAR

un sistema es determinarle características de funcionamiento que cuantifiquen: 

La velocidad de respuesta

Clasificación de los sistemas de control automático.



Su exactitud permanente




Ele grado de estabilidad

Definición de los sistemas automáticos de control.

sus

Bucla típica.

Análisis del proceso para control de sistemas dinámicos. Diseño del proceso para control de sistemas dinámicos.

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1. Obtener una idea cualitativa de su funcionamiento; básicamente se logra obteniendo los elementos y señales de la bucla típica y observando la secuencia de eventos, luego de una variación en la entrada deseada o del disturbio.


ANALIZAR

un sistema es determinarle características de funcionamiento que cuantifiquen:

sus











2. Establecer un modelo matemático que represente al


sistema:

Bucla típica.



En una representación entrada-salida, los diferentes componentes del sistema se representan por funciones de transferencia y se interconectan construyéndose así un diagrama de bloques o un gráfico de flujo de señal (Control clásico)



En una representación de estado interno del sistema utilizando variables de estado (Control moderno)


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ANALIZAR

un sistema es determinarle características de funcionamiento que cuantifiquen:

sus











3. Analizar el sistema mediante:

Representación de los sistemas automáticos de control. Bucla típica.

Enfoque Clásico




La respuesta en el tiempo



El lugar geométrico de las raíces



La respuesta en frecuencia



Valores y vectores propios



Respuesta en el tiempo

Enfoque Moderno 22


DISEÑO DEL PROCESO PARA CONTROL DE SISTEMAS DINÁMICOS


DISEÑAR un sistema de control, es obtener uno que cumpla determinadas especificaciones de funcionamiento; las especificaciones de funcionamiento son los límites, rangos o cotas de las características. Esto se logra ajustando el controlador

1. Conocer las especificaciones y expresarlas en términos

Representación de los sistemas automáticos de control. Bucla típica. Análisis del proceso para control de sistemas dinámicos.

Diseño del proceso para control de sistemas dinámicos.

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matemáticos.

2. Analizar el sistema; mediante tanteos con la guía de un método de compensación, ajustar el controlador hasta cumplir con las especificaciones.

3. Verificar el funcionamiento mediante simulación digital para incluir dinámicas no modeladas, no linealidades, perturbaciones, etc., realizar ajustes.

4. Ajuste en sitio, realizar reajustes

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Modelo para Control

Definición de los sistemas automáticos de control. Clasificación de los sistemas de control automático. Representación de los sistemas automáticos de control. Bucla típica.

Especificaciones de desempeño Industriales y Académicos

Identificación y/o modelado : 1. Formule un modelo en el espacio de estados no lineal basado en el conocimiento físico del proceso. 2. Determine el punto de operación en estado estable. 3. Introduzca variables de desviación, linealize y normalize.

Son necesarios buenos conocimientos del sistema y buenos criterios de selección.

Análisis del proceso para control de sistemas dinámicos.

Diseño del proceso para control de sistemas dinámicos.

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Síntesis del controlador

Uso de varios métodos: IMC, Ubicación de Polos, Control predictivo, Control Adaptivo, LQR, Hinfinito, etc…

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