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Trabajo 3 Pedro David Pesántez PDF

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Control Moderno

MODELOS MATEMÁTICOS Y FUNCIÓN DE


TRNASFERENCIA
Facultad de Ingeniería, Universidad de Cuenca
Pesántez-Pesántez Pedro
pedro.pesantez@ucuenca.edu.ec

En el control digital se utiliza cada vez más los


Resumen: Es este informe se desataca microprocesadores. La entrada es una señal
principalmente los modelos matemáticos para continua en el tiempo, y esta no es digital, utiliza
predecir el funcionamiento de un determinado
un convertidor ADC que convierte en una señal
sistema. Aquí interviene la función de transferencia
que indica el proceso por el cual la entrada es digital un número codificado. El elemento de
convertida en la salida. control digital incorpora un reloj que envía pulsos
a intervalos regulares. Cada vez que el ADC recibe
I. Marco teórico un pulso, este envía el número codificado al
elemento de control digital. Este se convierte en
Los elementos de control tienen como entrada
señal analógica al final del proceso para que pueda
una señal de error y como salida la señal corregida
accionar el elemento de corrección. Este sistema
Los sistemas de control de lazo abierto por lo presenta bloques esenciales que constituyen un
general poseen dos posiciones: de turn on-off. sistema de control

• Pulso de Reloj
• Conversión Analógico a digital
• Estrategia de control
• Conversión de digital a analógico
• Actualizar el estado de la unidad de
corrección Esperar un pulso de reloj para
repetir el ciclo
Figura 1: Modelo de control de dos posiciones
Un sistema de este tipo frecuencia recibe el
Por su parte los sistemas de control de lazo nombre de sistemas de datos muestreados.
cerrado son de dos posiciones: Control
proporcional o proporcional combinado. Control MODELOS MATEMÁTICOS
proporcional nos dice que el sistema es El modelo matemático de un sistema es una
proporcional al error. Cuanto mayor es el error, réplica de las relaciones entre entrada y salida.
mayor será la salida lo que significa que el Las relaciones reales se sustituyen por
elemento de corrección recibirá la señal cuanto expresiones matemáticas que permitan
mayor necesite determinar el comportamiento de un sistema.

Función de Transferencia

En la teoría de control, a menudo se usan las


funciones de transferencia para caracterizar las
relaciones de entrada y salida de componentes o
de sistemas que se describen mediante
ecuaciones diferenciales lineales e invariantes en
el tiempo.

Figura 2: Control Proporcional


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Control Moderno

𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑖𝑡𝑒𝑚𝑎


𝐹. 𝑑𝑒 𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 =
𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
En estos dos diagramas de bloques se presentan
dos sistemas de transferencia.

G- Función de Transferencia de elementos en La salida del sistema total llegará a ser el siguiente
trayectoria Directa 𝜃𝑜 = 𝐺1𝐺2𝜃1 + 𝜃𝑑
H- Función de Transferencia de elementos del II. Conclusiones
sistema de Mediación
Los sistemas de control pueden llegar a ser
moldeados de manera de bloques donde
estos bloques son representados mediante
modelos matemáticos.

A cada bloque se le presenta una función de


𝜃1 𝜃2 𝜃𝑜 transferencia la cual es la relación que existe
𝐺1 = 𝐺2 = 𝐺3 =
𝜃𝑖 𝜃1 𝜃3 entre la salida del sistema y la entrada del
Sustituyendo se obtiene una función de sistema.
transferencia total de Existen dos tipos de funciones de
𝐺 = 𝐺1 ∗ 𝐺2 ∗ 𝐺3 transferencia que pueden ser representados
mediante trayectoria directa o forma de
Para el otro diagrama se considerará el sistema realimentación o mediación.
de mediación.
Todos los sistemas pueden llegar a tener
perturbaciones que alteren la salida del
sistema, estos sistemas pueden sumar o restar
la salida. Si se requiere obtener un modelo
adecuado del sistema, estas perturbaciones se
deben tomar en cuenta al momento de
emplear el modelo.
III. Bibliografía
𝑒 = 𝜃𝑖 − 𝑓
W.Bolton, Ingeniería de Control, 2th ed.
𝜃𝑜 Instituto Tecnológico Superior de Lerdo.
= 𝜃𝑖 − 𝐻𝜃𝑜
𝐺
𝜃𝑜 𝐺
=
𝜃𝑖 1 + 𝐺𝐻
Efectos de Perturbaciones

En la figura 5 se muestra una trayectoria directa


dando a la salida de esta trayectoria una función
en base a los dos sistemas en serie 𝐺1𝐺2𝜃1, estos
sistemas son modificados por una perturbación
𝜃𝑑 que hace que sume o reste la salida del sistema
total.

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Control Moderno

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