Control Analogico

CONTROL ANALOGICO – 2012 II

ACT. 6 TRABAJO COLABORATIVO 1

PRESENTADO POR:

JOSE JIMENEZ MOLINA

1.079.656.206

TUTOR:

JESUS OMAR VARGAS

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

INGIENERIA ELECTRONICA

CODIGO: 299005A-49

BARRANQUILLA –COLOMBIA

2012

INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo encontrarán el desarrollo de 5 ejercicios relacionados con los temas tratados en la primera unidad del curso de Control Analógico, allí se tocarán temas como sistemas de control de lazo abierto y cerrado, error en estado estable, perturbaciones, estabilidad, diagramas de bloques y sus simplificaciones y la respuesta de un sistema ante diferentes entradas.

El control analógico, es una de las ramas más importantes de la ingeniería, ya que este se encarga del estudio de los sistemas a lazo abierto y a lazo cerrado de diversos tipos y como implementar diferentes tipos de controladores, tales como proporcionales, integrales, derivativos y PID.

EJERCICIOS

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?

Respuesta:

Nuestro sistema:

Entrada de T° Cambio en Cambio en la

°C La Resistencia corriente

Función de transferencia:

G=0,007(Ω/(°C))*20(mA/Ω)

G=0.14(mA/(°C))

Nota: Como el sistema es en lazo abierto la función de transferencia es el producto de las funciones de cada subsistema.

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%.

Nuestro sistema:

C

Función de transferencia:

Función de transferencia para los elementos en serie

G=20*0.8(°C/V)

G=16°C/V

Función de transferencia global

GT=G/(1+GH)

GT=16/(1+16*10)

GT=0.099

Error en estado estable:

Para los elementos en serie

E=θi(G1G2-1)

E=θi(20*0.8-1)

E=15

Para el sistema en lazo cerrado

E=θi(G/(1+GH)-1)

E=θi(0.099-1)

E=-0.9θi

Si la función de transferencia del calefactor disminuye en 1% nos queda:

Para los elementos en serie

E=θi(G1G2-1)

E=θi(20*0.792-1)

E=14,84θi

Para el sistema en lazo cerrado

E=θi(G/(1+GH)-1)

E=θi(14.84/(1+14.84*10)-1)

E=-0.90θi

En realidad el 1% de la función de transferencia del calefactor representa muy poco en el error estacionario.

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

Los sistemas realimentados en lazo cerrado son mucho mejores ya que se tiene una señal de realimentación desde la salida hacia la entrada, la cual se utiliza para modificar la entrada de modo tal que la salida se mantenga constante a pesar de los cambios de las condiciones de operación o las perturbaciones que puedan ocurrir. De esta forma se puede deducir que la entrada dependerá de la salida real.

Un sistema con realimentación de lazo cerrado se comporta mejor ante una perturbación ya que toma una muestra de la señal de salida y la compara con la señal de entrada o señal de referencia, en caso de que exista diferencia entre las dos señales, entonces se producen una señal de error para corregir la señal de salida. Por el contrario un sistema en lazo abierto, la señal de salida no es muestra de lo con lleva a que cualquier perturbación se adicione a la salida, incrementando el error de la señal con respecto al valor que debería tener en la salida

En el Lazo Cerrado la realimentación es un proceso por el que una cierta proporción de la señal de salida de un sistema se redirige de nuevo a la entrada. Esto es frecuente en el control del comportamiento dinámico del sistema. Los ejemplos de la realimentación se enfocan a la minimización en el error el cual disminuye el porcentaje de error. En el Lazo Abierto Los sistemas de lazo abierto no se comparan a la variable controlada con una entrada de referencia. Cada ajuste de entrada determina una posición de funcionamiento fijo en los elementos de control. De este modo podemos determinar los cambios relativos en un sistema, las funciones en lazo cerrado en donde la transferencia de los elementos de la trayectoria directa casi no tiene efecto sobre el error. Determinada la sensibilidad del sistema en

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