actividad 1 control digital
TRANSCRIPT
Instituto Tecnológico de Puebla Ingeniería Electrónica Control Digital
Actividad 1
INTRODUCCIÓN A SISTEMAS DE CONTROL
Objetivo
Comprender los conceptos básiscos de los sistemas de control..
Método
Contestar los siguientes cuestionamientos:
1. Explicar la diferencia entre los sistemas de control en lazo abierto y lazo cerrado.
R= el sistema de lazo abierto no tiene retroalimentación y por ende no tienen un sistema de control automático y se manipulan manualmenteun ejemplo puede ser:-un ventilador: hasta que no lo apagues va a dejar de funcionar-un foco-un taladro.El sistema de lazo cerrado son aquellos que tienen retroalimentación y tienen un sistema de control automático , algunos ejemplos serian: una lavadora con centrifugado: hasta que acaba termina su ciclo y sola hace el procesouna plancha, si se caliente de más se apaga y si se empieza a enfriar mucho se vuelve a prenderun boiler: se apaga cuando llega a cierta temperatura.
2. Establecer cuáles de los siguientes sistemas de control son en lazo abierto o en lazo cerrado y dar las razones de sus aseveraciones.a) una tetera eléctrica
la tetera es de lazo cerrado , porque se apaga cuando el agua hierve b) Un refrigerador
Un refrigerador también es de lazo cerrado porque mantiene la temperatura a la cual se ajusta, automáticamente.
c) Una hornilla eléctrica sin termostato
Alumnos: Paredes Aguilar CristianCruz Jimenez Baltazar
La hornilla es de lazo abierto ya que al no tener termostato habría que ajustar la temperatura manualmente
3. Los semáforos en un cruce de calles puede ser un sistema de control de lazo abierto o lazo cerrado. Explicar cómo diferirían los sistemas
Los semáforos en el cruce de calles serian de lazo abierto ya que solo llevan una acción predeterminada, y una sola salida las cuales para ser cambiadas deben ser manualmente ., a diferencia de un refrigerador el cual se encarga de mantener la temperatura la cual es indicada.Estos tipos de sistemas diferencia mas que nada en tener o no una retroalimentación ya que esto permite controlar un sistema de forma automática o no.
En esta parte podemos obser- Var un sistema de lazo abier- el cual no tiene efecto directo sobre la variable ontrolada
aquí tenemos un sitema de lazo cerradoel cual si tiene efecto directo sobrela variable controlada
4. Dibujar un diagrama de cajas negras donde se muestren los subsistemas de los siguientes sistemas de control de lao cerrado:a) Un horno controlado por un termostato
ETRADA + SALIDA
-
Horno eléctrico
Sistema de medición
b) Una luz automática enciende cuando se oscurece y se apaga cuando se aclara
5. Explique las diferencias entre las estrategias de control de dos posiciones y proporcionalLa estrategia de control de dos posiciones, solo es manipulada por un encendido y apagado, relativamente es barata, en esta estrategia el sistema de control solo cuenta con dos posiciones fijas.En la estrategia de control proporcional básicamente es un amplificador con ganancia ajustable
6. ¿Qué tipo de estrategia de control es probable que se emplee en los siguientes sistemas de control:a) Un refrigerador doméstico
Proporcionalb) Un tostador de pan
Proporcionalc) Levantar una taza de café
De dos posiciones
7. Explicar que significa que un sistema tenga una relación lineal entre la entrada y la salidaUn sistema es lineal (L) si satisface el principio de superposición, que engloba las propiedades de proporcionalidad o escalado y aditividad. Que sea proporcional significa que cuando la entrada de un sistema es multiplicada por un factor, la salida del sistema también será multiplicada por el mismo factor. Por otro lado, que un sistema sea aditivo significa que si la entrada es el resultado de la suma de dos entradas, la salida será la resultante de la suma de las salidas que producirían cada una de esas entradas individualmente.
8. Explicar por qué los sistemas realimentados en lazo cerrado son mucho mejores respecto al rechazo a perturbaciones que los sistemas en lazo abierto.
Son mejores porque la realimentación compara los valores de salida respecto al de entrada y con ayuda de una parte de medición, le diga la sistema el nivel en el que se encuentra y así poder actuar respecto a lo que se desee.
Donde TV se denomina duración predicha.
9. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de un amplificador que cuenta con un lazo de realimentación?Ventajas Reduce la sensibilidad del sistema a variaciones de parámetros.Aumenta el ancho de banda.Reduce la distorsión no lineal.Mejora las impedancias de entrada y de salidaDesventajasEn algunos amplificadores se presenta la inestabilidad.
10. Describe a las estrategias de control PD, PI y PID
Control PIEl valor de salida del controlador proporcional varía en razón proporcional al tiempo en que ha permanecido el error y la magnitud del mismo, su función de transferencia es:
Donde KP es la ganancia proporcional y TN se denomina tiempo de acción integral. Ambos valores son ajustables. El tiempo integral regula la velocidad de acción de control, mientras que una modificación en KP afecta tanto a la parte integral como a la parte proporcional de la acción de control.
Control PDPor lo general, una gran pendiente en e(t) en un sistema lineal correspondiente a una entrada escalón considerable produce un gran sobreimpulso en la variable controlada. El control derivativo mide la pendiente instantánea de e(t), prediciendo que tan grande será el sobreimpulso aplicando las correcciones apropiadas antes de que se presente ese sobreimpulso. La función de transferencia del control PD es:
Control PIDEl controlador PID (Proporcional, Integral y Derivativo) es un controlador realimentado cuyo propósito es hacer que el error en estado estacionario, entre la señal de referencia y
la señal de salida de la planta, sea cero de manera asintótica en el tiempo, lo que se logra mediante el uso de la acción integral. Además el controlador tiene la capacidad de anticipar el futuro a través de la acción derivativa que tiene un efecto predictivo sobre la salida del proceso.