Este documento trata sobre acciones de control en sistemas controlados. Explica las acciones de control proporcional, integral y derivativa, así como combinaciones de estas acciones como PI, PD y PID. Describe cómo estas acciones de control detectan desviaciones entre valores medidos y deseados para emitir señales de corrección hacia el actuador. El control automático es importante en ingeniería para lograr un desempeño óptimo en sistemas dinámicos.
El documento describe la conexión Darlington, la cual utiliza dos transistores BJT conectados de tal forma que actúan como un solo transistor con una alta ganancia de corriente. La ganancia total es el producto de las ganancias individuales de cada transistor. También explica que los transistores Darlington encapsulados contienen internamente dos transistores conectados de esta forma, proporcionando una alta ganancia. Finalmente, analiza el circuito equivalente en corriente continua y alterna, así como la impedancia, ganancia y otros parámetros.
Unidad III: Polos y Ceros de una función de transferencia.Mayra Peña
Este documento trata sobre los conceptos de polos y ceros de una función de transferencia y su relación con la estabilidad de sistemas de control. Explica cómo identificar polos y ceros a partir de la expresión de una función de transferencia y analiza la estabilidad según la ubicación de los polos en el plano complejo. También resume métodos como Routh-Hurwitz y Nyquist para determinar la estabilidad absoluta o relativa de un sistema.
Este documento describe diferentes tipos de reguladores de alterna, incluyendo reguladores totales, diferenciales, de control de fase e integral. También describe ciclo convertidores, los cuales permiten una conversión directa de CA a CA sin paso intermedio por CC, funcionan en cuatro cuadrantes y producen una frecuencia de salida menor o igual que la frecuencia de entrada con un menor contenido de armónicos. El documento se enfoca específicamente en ciclo convertidores monofásicos.
Este documento presenta un resumen de los conceptos básicos sobre sistemas de control de primer orden, segundo orden y orden superior. Explica la respuesta transitoria y estacionaria de los sistemas, y analiza en detalle la respuesta de sistemas de primer orden, segundo orden con raíces reales, complejas y repetidas, así como sistemas de orden superior.
El documento presenta conceptos sobre modelado matemático de sistemas utilizando la transformada de Laplace y diagramas de bloques. Explica cómo desarrollar funciones de transferencia a partir de ecuaciones diferenciales, y cómo simplificar diagramas de bloques usando el álgebra de bloques.
Cuando dos inductores están en proximidad, el flujo magnético de uno induce una tensión en el otro, un fenómeno llamado inductancia mutua. La inductancia mutua se define como la capacidad de un inductor para inducir un voltaje en otro inductor cercano y depende de factores como la proximidad, el núcleo y el devanado de las bobinas. Los circuitos acoplados magnéticamente pueden almacenar energía cuya cantidad depende del coeficiente de acoplamiento entre las bobinas.
El documento describe la conexión Darlington, la cual utiliza dos transistores BJT conectados de tal forma que actúan como un solo transistor con una alta ganancia de corriente. La ganancia total es el producto de las ganancias individuales de cada transistor. También explica que los transistores Darlington encapsulados contienen internamente dos transistores conectados de esta forma, proporcionando una alta ganancia. Finalmente, analiza el circuito equivalente en corriente continua y alterna, así como la impedancia, ganancia y otros parámetros.
Unidad III: Polos y Ceros de una función de transferencia.Mayra Peña
Este documento trata sobre los conceptos de polos y ceros de una función de transferencia y su relación con la estabilidad de sistemas de control. Explica cómo identificar polos y ceros a partir de la expresión de una función de transferencia y analiza la estabilidad según la ubicación de los polos en el plano complejo. También resume métodos como Routh-Hurwitz y Nyquist para determinar la estabilidad absoluta o relativa de un sistema.
Este documento describe diferentes tipos de reguladores de alterna, incluyendo reguladores totales, diferenciales, de control de fase e integral. También describe ciclo convertidores, los cuales permiten una conversión directa de CA a CA sin paso intermedio por CC, funcionan en cuatro cuadrantes y producen una frecuencia de salida menor o igual que la frecuencia de entrada con un menor contenido de armónicos. El documento se enfoca específicamente en ciclo convertidores monofásicos.
Este documento presenta un resumen de los conceptos básicos sobre sistemas de control de primer orden, segundo orden y orden superior. Explica la respuesta transitoria y estacionaria de los sistemas, y analiza en detalle la respuesta de sistemas de primer orden, segundo orden con raíces reales, complejas y repetidas, así como sistemas de orden superior.
El documento presenta conceptos sobre modelado matemático de sistemas utilizando la transformada de Laplace y diagramas de bloques. Explica cómo desarrollar funciones de transferencia a partir de ecuaciones diferenciales, y cómo simplificar diagramas de bloques usando el álgebra de bloques.
Cuando dos inductores están en proximidad, el flujo magnético de uno induce una tensión en el otro, un fenómeno llamado inductancia mutua. La inductancia mutua se define como la capacidad de un inductor para inducir un voltaje en otro inductor cercano y depende de factores como la proximidad, el núcleo y el devanado de las bobinas. Los circuitos acoplados magnéticamente pueden almacenar energía cuya cantidad depende del coeficiente de acoplamiento entre las bobinas.
Este documento describe el funcionamiento y aplicaciones de los tiristores. Explica que los tiristores son dispositivos semiconductores que actúan como interruptores que permiten el paso completo o bloqueo total de la corriente. Luego describe varios tipos de tiristores como el diodo Shockley, SCR, GTO y TRIAC, explicando su estructura, funcionamiento y condiciones de conmutación. Finalmente, menciona algunas aplicaciones comunes de los tiristores como control de potencia eléctrica, rectificación de corriente alterna
Este documento presenta una serie de problemas de regulación automática resueltos. Consta de cuatro capítulos que tratan herramientas matemáticas para modelado de sistemas, análisis de sistemas en lazo abierto y cerrado, problemas de diseño de reguladores, y análisis de sistemas y diseño de reguladores usando el método de espacio de estados. El apéndice incluye un índice de materias.
El documento proporciona información sobre electroneumática, incluyendo:
1) Explica cómo controlar válvulas neumáticas eléctricamente usando servos y bobinas.
2) Describe cómo usar técnicas de relés, microcontroladores y PLC para controlar circuitos electroneumáticos.
3) Presenta dos ejemplos prácticos de montajes electroneumáticos usando electroválvulas y sensores.
Este documento describe una serie de actividades prácticas realizadas en un laboratorio de electrónica. En la primera actividad, se generó una señal senoidal con un generador y se visualizó en un osciloscopio para determinar sus parámetros. En la segunda actividad, se generó otra señal y se midieron sus parámetros. En la tercera actividad, se generó una señal triangular y se midieron sus parámetros. Finalmente, en la cuarta actividad se generó una señal cuadrada y se varió el offset del generador para observar
Este documento describe los principios de operación de los motores de corriente directa. Explica que los motores de CD son ampliamente utilizados en aplicaciones portátiles que funcionan con baterías, y también en sistemas de control donde se requiere un control fácil de la velocidad y el par. Describe la estructura magnética del estator y el rotor, incluidos los polos salientes, las bobinas de campo y las corrientes en el rotor. También explica el sistema de escobillas y conmutador que conecta eléctricamente el rotor giratorio
Este documento describe diferentes tipos de sensores de temperatura como termopares, resistivos, semiconductores y digitales. Explica los circuitos implementados para analizar sensores PTC, NTC, diodo y LM35, así como el procedimiento para obtener tablas de datos de voltaje vs temperatura. Luego, propone un circuito de acondicionamiento para linealizar las gráficas y amplificar la señal de los sensores para visualizar los cambios de temperatura a través de LEDs. Finalmente, presenta conclusiones sobre el comportamiento y aplicaciones de los diferentes sens
Este documento trata sobre sistemas de control. Define control como la acción de decidir sobre un proceso o sistema. Explica los componentes clave de un sistema de control como las variables de entrada, salida, perturbaciones y de control. Brevemente describe la historia del control automático desde los mecanismos reguladores griegos hasta el regulador centrífugo de James Watt. Finalmente, cubre conceptos como funciones de transferencia, diagramas de bloques y estabilidad de sistemas.
Un multiplicador analógico toma dos señales eléctricas y produce una salida cuyo valor es el producto de las entradas, permitiendo funciones como cuadrados y raíces cuadradas. Aunque existen circuitos integrados para aplicaciones específicas, los multiplicadores analógicos generalmente tienen problemas relacionados con ruido y desvíos de voltaje que se multiplican. En la mayoría de los casos, las funciones de un multiplicador analógico pueden realizarse de manera más barata y efectiva mediante procesamiento digital de señales
Este documento define conceptos básicos de lógica digital como lógica combinacional, lógica secuencial y máquinas de estado. Explica tablas de la verdad, compuertas lógicas y sus símbolos, circuitos integrados TTL y CMOS. También cubre álgebra booleana, sumas de productos, multiplexores, demultiplexores, codificadores, decodificadores y flip-flops.
Este documento describe los conceptos básicos de los comparadores digitales. Explica que un comparador compara dos números de entrada A y B y produce una salida que indica si son iguales, si A es mayor que B, o si A es menor que B. Luego describe cómo funcionan comparadores de un bit y dos bits, así como comparadores más complejos de 4 y más bits que usan circuitos como el 74LS85. Finalmente, muestra ejemplos de diseño de comparadores y el código VHDL para un comparador de 4 bits.
Este documento describe los conceptos de acoplamiento magnético y transformadores. Explica que dos bobinas acopladas magnéticamente pueden transferir energía de una a otra a través de un campo magnético variable. Define la inductancia mutua como la medida de cómo el flujo magnético de una bobina induce un voltaje en la otra. Finalmente, detalla que un transformador usa este principio para elevar o reducir voltajes mediante la variación de la relación de espiras entre el primario y secundario.
Este documento describe cómo resolver circuitos con diodos dispuestos en serie alimentados por una fuente DC. Explica que primero se determina qué diodos están encendidos y apagados, luego se sustituye cada diodo encendido por una fuente de voltaje equivalente de 0.7V, y finalmente se calculan los parámetros restantes de la red como la corriente y voltajes. Proporciona ejemplos para ilustrar el método paso a paso.
Este documento presenta diferentes métodos para el análisis y diseño de sistemas de control, incluyendo el análisis en el dominio del tiempo y de la frecuencia. Describe la respuesta de un sistema en términos de su respuesta transitoria y en estado estacionario. También introduce conceptos clave como la función de transferencia, los polos, ceros y el orden de un sistema, y proporciona ejemplos de señales de entrada comunes como la función paso, rampa y parabólica.
Diseño de amplificador emisor seguidor (colector comun) bjt y simulacionMiguel Angel Peña
El documento presenta el diseño de un amplificador seguidor de emisor npn con un transistor 2N2222. Se calcula que el amplificador tendrá una ganancia de 15 con una carga de 200 ohmios acoplada capacitivamente. Se muestran las líneas de carga del transistor y los cálculos para determinar el punto de operación teórico. También se presenta la simulación del circuito que arroja una ganancia de 14.3. Por último, se incluyen cálculos para el diseño de una fuente regulada de voltaje de 27V necesaria para
Este documento describe y compara los diferentes tipos de semiconductores de potencia, incluyendo diodos, tiristores, transistores BJT, MOSFET e IGBT. Los dispositivos se clasifican como no controlados, semicontrolados o totalmente controlados dependiendo de su grado de control. Se explican las características y aplicaciones principales de cada dispositivo.
Una línea de transmisión es un sistema de conductores metálicos que transfiere energía eléctrica de un punto a otro a través de ondas electromagnéticas transversales. Puede tener diferentes configuraciones como líneas balanceadas, desbalanceadas, de conductor paralelo, coaxial o de microcinta y cinta. Las líneas de transmisión transportan energía a través de la propagación de ondas electromagnéticas cuya velocidad depende de las características del medio de propagación.
Este documento trata sobre amplificadores multietapa. Explica que para obtener mayores ganancias de tensión, se pueden conectar en cascada dos o más etapas de amplificadores. La ganancia total de un amplificador multietapa es el producto de las ganancias individuales de cada etapa. También describe cómo el acoplo RC compensa y estabiliza los puntos de trabajo entre etapas. Finalmente, presenta los pasos para calcular la ganancia total de un amplificador de dos etapas.
Este documento introduce los circuitos secuenciales. Explica que a diferencia de los circuitos
combinacionales, los circuitos secuenciales pueden almacenar información del pasado debido a que
tienen memoria. Describe dos modelos de circuitos secuenciales, el modelo de Moore y el modelo de
Mealy. También introduce conceptos clave para el análisis y diseño de circuitos secuenciales como
diagramas de estado, tablas de funcionamiento y multivibradores biestables o flip-flops.
El documento describe el estándar RS-232C para comunicaciones en serie entre periféricos y computadoras. Explica que los puertos serie se usan para conectar dispositivos como módems, también describe las características del estándar RS-232 como las señales, conectores, velocidades de transmisión y cómo funciona la comunicación en serie en los microcontroladores. Finalmente muestra ejemplos de código para enviar y recibir datos a través del puerto serie.
Este documento discute los diferentes tipos de controladores comunes en sistemas de control, incluyendo controladores proporcionales (P), integrales (I), proporcional-integrales (PI), y proporcional-derivativos (PD). También presenta un ejemplo numérico de cómo dibujar la presión de salida frente al tiempo para un controlador PID cuando el punto de ajuste cambia con el tiempo.
Este documento describe el funcionamiento y aplicaciones de los tiristores. Explica que los tiristores son dispositivos semiconductores que actúan como interruptores que permiten el paso completo o bloqueo total de la corriente. Luego describe varios tipos de tiristores como el diodo Shockley, SCR, GTO y TRIAC, explicando su estructura, funcionamiento y condiciones de conmutación. Finalmente, menciona algunas aplicaciones comunes de los tiristores como control de potencia eléctrica, rectificación de corriente alterna
Este documento presenta una serie de problemas de regulación automática resueltos. Consta de cuatro capítulos que tratan herramientas matemáticas para modelado de sistemas, análisis de sistemas en lazo abierto y cerrado, problemas de diseño de reguladores, y análisis de sistemas y diseño de reguladores usando el método de espacio de estados. El apéndice incluye un índice de materias.
El documento proporciona información sobre electroneumática, incluyendo:
1) Explica cómo controlar válvulas neumáticas eléctricamente usando servos y bobinas.
2) Describe cómo usar técnicas de relés, microcontroladores y PLC para controlar circuitos electroneumáticos.
3) Presenta dos ejemplos prácticos de montajes electroneumáticos usando electroválvulas y sensores.
Este documento describe una serie de actividades prácticas realizadas en un laboratorio de electrónica. En la primera actividad, se generó una señal senoidal con un generador y se visualizó en un osciloscopio para determinar sus parámetros. En la segunda actividad, se generó otra señal y se midieron sus parámetros. En la tercera actividad, se generó una señal triangular y se midieron sus parámetros. Finalmente, en la cuarta actividad se generó una señal cuadrada y se varió el offset del generador para observar
Este documento describe los principios de operación de los motores de corriente directa. Explica que los motores de CD son ampliamente utilizados en aplicaciones portátiles que funcionan con baterías, y también en sistemas de control donde se requiere un control fácil de la velocidad y el par. Describe la estructura magnética del estator y el rotor, incluidos los polos salientes, las bobinas de campo y las corrientes en el rotor. También explica el sistema de escobillas y conmutador que conecta eléctricamente el rotor giratorio
Este documento describe diferentes tipos de sensores de temperatura como termopares, resistivos, semiconductores y digitales. Explica los circuitos implementados para analizar sensores PTC, NTC, diodo y LM35, así como el procedimiento para obtener tablas de datos de voltaje vs temperatura. Luego, propone un circuito de acondicionamiento para linealizar las gráficas y amplificar la señal de los sensores para visualizar los cambios de temperatura a través de LEDs. Finalmente, presenta conclusiones sobre el comportamiento y aplicaciones de los diferentes sens
Este documento trata sobre sistemas de control. Define control como la acción de decidir sobre un proceso o sistema. Explica los componentes clave de un sistema de control como las variables de entrada, salida, perturbaciones y de control. Brevemente describe la historia del control automático desde los mecanismos reguladores griegos hasta el regulador centrífugo de James Watt. Finalmente, cubre conceptos como funciones de transferencia, diagramas de bloques y estabilidad de sistemas.
Un multiplicador analógico toma dos señales eléctricas y produce una salida cuyo valor es el producto de las entradas, permitiendo funciones como cuadrados y raíces cuadradas. Aunque existen circuitos integrados para aplicaciones específicas, los multiplicadores analógicos generalmente tienen problemas relacionados con ruido y desvíos de voltaje que se multiplican. En la mayoría de los casos, las funciones de un multiplicador analógico pueden realizarse de manera más barata y efectiva mediante procesamiento digital de señales
Este documento define conceptos básicos de lógica digital como lógica combinacional, lógica secuencial y máquinas de estado. Explica tablas de la verdad, compuertas lógicas y sus símbolos, circuitos integrados TTL y CMOS. También cubre álgebra booleana, sumas de productos, multiplexores, demultiplexores, codificadores, decodificadores y flip-flops.
Este documento describe los conceptos básicos de los comparadores digitales. Explica que un comparador compara dos números de entrada A y B y produce una salida que indica si son iguales, si A es mayor que B, o si A es menor que B. Luego describe cómo funcionan comparadores de un bit y dos bits, así como comparadores más complejos de 4 y más bits que usan circuitos como el 74LS85. Finalmente, muestra ejemplos de diseño de comparadores y el código VHDL para un comparador de 4 bits.
Este documento describe los conceptos de acoplamiento magnético y transformadores. Explica que dos bobinas acopladas magnéticamente pueden transferir energía de una a otra a través de un campo magnético variable. Define la inductancia mutua como la medida de cómo el flujo magnético de una bobina induce un voltaje en la otra. Finalmente, detalla que un transformador usa este principio para elevar o reducir voltajes mediante la variación de la relación de espiras entre el primario y secundario.
Este documento describe cómo resolver circuitos con diodos dispuestos en serie alimentados por una fuente DC. Explica que primero se determina qué diodos están encendidos y apagados, luego se sustituye cada diodo encendido por una fuente de voltaje equivalente de 0.7V, y finalmente se calculan los parámetros restantes de la red como la corriente y voltajes. Proporciona ejemplos para ilustrar el método paso a paso.
Este documento presenta diferentes métodos para el análisis y diseño de sistemas de control, incluyendo el análisis en el dominio del tiempo y de la frecuencia. Describe la respuesta de un sistema en términos de su respuesta transitoria y en estado estacionario. También introduce conceptos clave como la función de transferencia, los polos, ceros y el orden de un sistema, y proporciona ejemplos de señales de entrada comunes como la función paso, rampa y parabólica.
Diseño de amplificador emisor seguidor (colector comun) bjt y simulacionMiguel Angel Peña
El documento presenta el diseño de un amplificador seguidor de emisor npn con un transistor 2N2222. Se calcula que el amplificador tendrá una ganancia de 15 con una carga de 200 ohmios acoplada capacitivamente. Se muestran las líneas de carga del transistor y los cálculos para determinar el punto de operación teórico. También se presenta la simulación del circuito que arroja una ganancia de 14.3. Por último, se incluyen cálculos para el diseño de una fuente regulada de voltaje de 27V necesaria para
Este documento describe y compara los diferentes tipos de semiconductores de potencia, incluyendo diodos, tiristores, transistores BJT, MOSFET e IGBT. Los dispositivos se clasifican como no controlados, semicontrolados o totalmente controlados dependiendo de su grado de control. Se explican las características y aplicaciones principales de cada dispositivo.
Una línea de transmisión es un sistema de conductores metálicos que transfiere energía eléctrica de un punto a otro a través de ondas electromagnéticas transversales. Puede tener diferentes configuraciones como líneas balanceadas, desbalanceadas, de conductor paralelo, coaxial o de microcinta y cinta. Las líneas de transmisión transportan energía a través de la propagación de ondas electromagnéticas cuya velocidad depende de las características del medio de propagación.
Este documento trata sobre amplificadores multietapa. Explica que para obtener mayores ganancias de tensión, se pueden conectar en cascada dos o más etapas de amplificadores. La ganancia total de un amplificador multietapa es el producto de las ganancias individuales de cada etapa. También describe cómo el acoplo RC compensa y estabiliza los puntos de trabajo entre etapas. Finalmente, presenta los pasos para calcular la ganancia total de un amplificador de dos etapas.
Este documento introduce los circuitos secuenciales. Explica que a diferencia de los circuitos
combinacionales, los circuitos secuenciales pueden almacenar información del pasado debido a que
tienen memoria. Describe dos modelos de circuitos secuenciales, el modelo de Moore y el modelo de
Mealy. También introduce conceptos clave para el análisis y diseño de circuitos secuenciales como
diagramas de estado, tablas de funcionamiento y multivibradores biestables o flip-flops.
El documento describe el estándar RS-232C para comunicaciones en serie entre periféricos y computadoras. Explica que los puertos serie se usan para conectar dispositivos como módems, también describe las características del estándar RS-232 como las señales, conectores, velocidades de transmisión y cómo funciona la comunicación en serie en los microcontroladores. Finalmente muestra ejemplos de código para enviar y recibir datos a través del puerto serie.
Este documento discute los diferentes tipos de controladores comunes en sistemas de control, incluyendo controladores proporcionales (P), integrales (I), proporcional-integrales (PI), y proporcional-derivativos (PD). También presenta un ejemplo numérico de cómo dibujar la presión de salida frente al tiempo para un controlador PID cuando el punto de ajuste cambia con el tiempo.
Este documento describe los diferentes tipos de controladores y conceptos relacionados con los sistemas de control. Explica que un controlador detecta los desvíos entre el valor medido y el valor deseado, emitiendo una señal de corrección al actuador. Luego describe los cuatro tipos básicos de controladores: proporcional (P), proporcional derivativo (PD), proporcional integral (PI) y proporcional integral derivativo (PID). Finalmente, brinda ejemplos de cómo se usan compensadores de adelanto y atraso para mejorar el comportamiento
Este documento describe diferentes tipos de controladores, incluyendo controladores digitales, analógicos, clásicos, modernos, de lógica difusa y neuronales. También explica las acciones de control proporcional, integral y derivativa y cómo estas acciones afectan la respuesta del sistema. El objetivo del control automático es mantener variables controladas dentro de parámetros definidos para mejorar la eficiencia y seguridad de los procesos industriales.
Los controladores son pequeños programas que permiten que el sistema operativo controle los dispositivos de hardware. Sin controladores, el hardware no funcionará correctamente. Existen diferentes tipos de controladores para cada componente de hardware como tarjetas de audio, video, LAN, y periféricos como impresoras, escáneres y cámaras web. Los controladores deben ser específicos para cada dispositivo y sistema operativo.
Este documento trata sobre controladores automáticos. Explica que un controlador detecta los desvíos entre el valor medido y el deseado, emitiendo una señal de corrección al actuador. Describe los tipos de controladores como proporcional, integral y derivativo, y cómo estas acciones de control pueden combinarse en controladores PID. Finalmente, concluye que el control automático es importante en la ingeniería para sistemas robóticos y de procesos industriales.
Este documento describe los conceptos básicos de controladores y acciones de control. Explica que un controlador detecta desviaciones entre valores medidos y deseados y emite señales de corrección. Describe compensación de adelanto y atraso, y los tipos de controladores P, I, D y PID. Las acciones de control proporcional, integral y derivativa se explican, así como cómo las combinaciones PI, PD y PID aprovechan las ventajas de cada acción.
Este documento describe los conceptos básicos de los controladores y las acciones de control. Explica que un controlador detecta los desvíos entre el valor medido y el valor deseado y emite una señal de corrección al actuador. Luego describe las acciones de control proporcional, integral y derivativa y cómo se combinan en controladores PID. Finalmente, concluye que el control automático es vital en la ingeniería moderna para aplicaciones como el control de procesos industriales.
Este documento trata sobre controladores automáticos. Explica que un controlador detecta desviaciones entre el valor medido y el deseado, emitiendo una señal de corrección al actuador. Describe los tipos de compensación de adelanto y atraso, así como los tipos de controladores como P, I, D, PI, PD y PID. Finalmente, detalla las acciones de control proporcional, integral y derivativa que usan estos controladores.
Este documento trata sobre controladores automáticos. Explica que un controlador detecta desviaciones entre el valor medido y el deseado de una variable y emite una señal de corrección. Describe diferentes tipos de controladores como proporcional, integral y derivativo, así como compensaciones de adelanto y atraso. El objetivo final de un controlador es mantener la variable controlada lo más cerca posible al punto de referencia.
Este documento presenta una introducción a la teoría básica de control de sistemas. Explica los conceptos clave de controlador, compensación de adelanto y atraso, y los diferentes tipos de controladores como P, I, PI, PD y PID. Describe las acciones de control proporcional, integral y derivativa y cómo estas se combinan en los diferentes tipos de controladores. Concluye que el control automático es fundamental en la ingeniería moderna para controlar procesos industriales de manera precisa y eficiente.
Este documento describe los conceptos básicos de los controladores y las diferentes acciones de control. Explica que un controlador detecta los desvíos entre el valor medido y el valor deseado, emitiendo una señal de corrección al actuador. Luego describe los tipos de controladores P, I, D, PI, PD y PID, y cómo cada uno usa la señal de error de manera diferente para lograr el control. Finalmente, explica cómo las acciones combinadas de un controlador PID aprovechan las ventajas de cada acción individual para lograr un control más preciso y est
Controladores - Teoria de control virtualLeonard Stark
Este documento describe los conceptos básicos de los sistemas de control automático, incluyendo controladores, compensación de adelanto y atraso, y diferentes tipos de acciones de control como proporcional, integral y derivativa. Explica cómo un controlador detecta el error y genera una señal de control, y cómo las acciones P, I y D trabajan juntas en un controlador PID para lograr un control efectivo. En conclusión, enfatiza la importancia del control automático en una variedad de aplicaciones industriales y el progreso logrado a través del uso
Este documento describe los conceptos básicos de los sistemas de control y los controladores. 1) Explica los elementos clave de un sistema de control como sensores, controladores y actuadores. 2) Define un controlador como un bloque electrónico que controla uno o más procesos. 3) Describe las compensaciones en adelanto y atraso y cómo afectan la respuesta del sistema.
República bolivariana de venezuela contralorluirenny
Este documento describe los conceptos básicos de los sistemas de control, incluyendo el esquema de un sistema de control, la definición de controlador, los tipos de controladores (de dos posiciones, proporcionales, integrales, proporcionales-integrales, etc.), y las acciones de control como la compensación en adelanto y en atraso. También presenta ejemplos prácticos del uso de controladores PID para controlar sistemas como brazos robóticos. El control automático es fundamental en ingeniería para medir y corregir desvi
Este documento resume los conceptos básicos de control de procesos, incluyendo: 1) los componentes de un sistema de control como controladores y actuadores; 2) los tipos de controladores como proporcional, PI, PD y PID; y 3) las acciones de control como proporcional, integral y derivativa. Explica cada tipo de controlador y acción a través de ecuaciones matemáticas. Finalmente, provee un ejemplo práctico para ilustrar los conceptos.
Este documento presenta una introducción a los controladores automáticos. Explica que los controladores son necesarios para controlar procesos industriales de manera más eficiente y precisa que los seres humanos. Luego describe los elementos clave de un sistema de control, incluidos el controlador, la planta y la retroalimentación. Finalmente, resume los diferentes tipos de controladores como proporcional, integral, derivativo y PID, y explica cómo cada uno genera una señal de control.
Este documento describe los diferentes tipos de controladores, incluyendo controladores analógicos, digitales y híbridos. También explica las diferentes acciones de control como control de dos posiciones, control proporcional, integral, derivativo y combinaciones de estos. El objetivo principal de un controlador es mantener una variable controlada dentro de rangos previamente establecidos mediante la detección y corrección de errores.
Este documento describe los diferentes tipos de controladores y sus modelos matemáticos. Explica el control de dos posiciones u encendido/apagado, control proporcional, integral, proporcional integral, proporcional derivativo y proporcional integral derivativo. También describe controladores electrónicos y las acciones de control en la respuesta del sistema, con un ejemplo de control proporcional. Concluye que la teoría de control es importante para comprender el funcionamiento de sistemas dinámicos y mejorar el desempeño a través del control automático
Este documento describe los diferentes tipos de controladores industriales, incluyendo controladores proporcionales, integrales, derivativos y PID. Explica que los controladores son instrumentos que comparan valores medidos con valores deseados para corregir errores y controlar procesos industriales de manera automática y eficiente.
Este documento presenta una introducción a los sistemas de control automático. Explica los componentes clave de un sistema de control como sensores, controladores y actuadores. Describe los diferentes tipos de controladores como proporcional, integral, derivativo y PID. También cubre conceptos como compensación de adelanto y atraso. El control automático juega un papel vital en la ingeniería moderna al mejorar el desempeño de sistemas dinámicos y reducir tareas manuales.
Este documento describe diferentes tipos de controladores, incluyendo controladores PID, PI y P. Explica las acciones proporcional, integral y derivativa y cómo cada una contribuye a la respuesta del sistema. También cubre conceptos como compensación en adelanto y atraso, y cómo estos afectan la ganancia y fase del sistema.
El documento describe diferentes tipos de controladores y acciones de control. 1) Existen controladores digitales, analógicos, clásicos, modernos, lógica difusa y neuronales. 2) Las acciones de control incluyen controles de dos posiciones, proporcionales, integrales y derivativas. 3) Los controladores PID combinan las acciones proporcional, integral y derivativa para controlar procesos.
Este documento describe los conceptos básicos de los sistemas de control y los
controladores. Explica que un sistema de control es un tipo de sistema dinámico que
incluye sensores, controladores y actuadores para influir en las variables de salida del
sistema. Luego define los tipos de controladores más comunes como PID, PI y P, y
describe sus modelos matemáticos y acciones de control. Finalmente, ofrece ejemplos
prácticos de cómo estos controladores pueden usarse para controlar sistemas dinámicos.
El documento describe los conceptos básicos de los sistemas de control, incluyendo:
1) Los elementos clave de un sistema de control como sensores, controladores y actuadores.
2) Los diferentes tipos de controladores como proporcional (P), integral (I), derivativo (D) y sus combinaciones en controladores PID, PI y PD.
3) Modelos matemáticos que definen la función de transferencia de cada tipo de controlador.
4) Ejemplos prácticos de cómo se usan los controladores para regular variables como el nivel de un depósito.
Este documento describe un diagrama esquemático de un sistema de control de temperatura para un horno eléctrico. Explica los componentes del sistema como el termómetro, convertidor A/D, controlador y calefactor. También define los diferentes tipos de controladores como analógicos, digitales, clásicos, modernos, de lógica difusa y neuronales. Por último, detalla ejemplos de sistemas de control como el alumbrado público y una rueda de impresión, así como acciones de control proporcionales, integrales y derivativ
Este documento describe los diferentes tipos de sistemas de control, incluyendo controladores analógicos, digitales, clásicos, modernos, de lógica difusa y neuronales. Explica los modelos matemáticos de control proporcional, proporcional derivado, proporcional integral y proporcional derivativo integral. También describe las acciones de control proporcionales, integrales y derivativas y cómo afectan la respuesta del sistema.
Elementos de un sistema de control Importancia y comceptosEfrain Aguilar
Este documento presenta los fundamentos del control automático. Fue escrito por Efraín Aguilar para la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Politécnica "Santiago Mariño" en Maturín, Venezuela, bajo la tutela de Mariangela Pollonais.
El documento describe el lugar geométrico de las raíces (LGR), un método para analizar la estabilidad de sistemas de control mediante la variación de la ganancia K. Explica cómo trazar el LGR usando las condiciones de módulo y ángulo, y cómo se usa MATLAB para dibujarlo. También describe características clave del LGR como sus ramas, puntos de partida, intersecciones con el eje imaginario y asíntotas.
Este documento introduce conceptos fundamentales relacionados con sistemas de control como procesos, control, sistemas, plantas e incluye dos ejemplos de sistemas de control. El primer ejemplo describe un sistema para monitorear y controlar los niveles de concentración de gas H2S usando un sensor, PLC y alarma. El segundo ejemplo controla el volumen de agua en un tanque usando un sensor sónico, PLC y válvula hidráulica.
Este documento introduce conceptos fundamentales relacionados con sistemas de control como procesos, control, sistemas, plantas e incluye dos ejemplos de sistemas de control. El primer ejemplo describe un sistema para monitorear y controlar los niveles de concentración de gas H2S usando un sensor, PLC y alarma. El segundo ejemplo controla el volumen de agua en un tanque usando un sensor sónico, PLC y válvula hidráulica.
1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA
EDUCACION UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MATURÍN
ACCIONES DE CONTROL
Profesor: Autor:
Ing. Mariángela Pollonai Efraín Aguilar
Maturín, Julio de 2013
2. ÍNDICE
1.INTRODUCCIÓN.........................................................................................................................2
2.COMPENSACIÓN DE ADELANTO...........................................................................................4
3.COMPENSACIÓN DE ATRASO................................................................................................4
4.TIPOS DE CONTROLADORES..................................................................................................5
5.ACCIONES DE CONTROL.........................................................................................................6
6.CONCLUSIÓN.............................................................................................................................8
1. INTRODUCCIÓN
Los sistemas controlados han estado evolucionando de forma acelerada los últimos días y hoy en día
pasan desapercibidos para mucha gente, pues presentan pocos o ningún problema, las técnicas de
control se han mejorado a través de los años, sin embargo es muy importante que se conozca la teoría
básica de control, debido a que esto ayuda a facilitar su comprensión en la práctica.
El control automático desempeña una función vital en el avance de la ingeniería y la Ciencia, ya que el
control automático se ha vuelto una parte importante e integral de los procesos modernos industriales y
de manufactura. Por lo cuál la teoría de control es un tema de interés para muchos científicos e
ingenieros que desean dar nuevas ideas, para obtener un desempeño óptimo de los sistemas dinámicos y
disminuir tareas manuales o repetitivas.
3. CONTROLADOR
El controlador es una componente del sistema de control que detecta los desvíos existentes entre el valor
medido por un sensor y el valor deseado o “set point”, programado por un operador; emitiendo una señal
de corrección hacia el actuador como se observa en la figura 1.
Figura 1 Sistema de control de nivel sencillo
Un controlador es un bloque electrónico encargado de controlar uno o más procesos. Al principio
los controladores estaban formados exclusivamente por componentes discretos, conforme la tecnología
fue desarrollándose se emplearon procesadores rodeados de memorias, circuitos de entrada y salida.
Actualmente los controladores integran todos los dispositivos mencionados en circuitos integrados que
conocemos con el nombre de microcontroladores. Los controladores son los instrumentos diseñados para
detectar y corregir los errores producidos al comparar y computar el valor de referencia o “Set point”,
con el valor medido del parámetro más importante a controlar en un proceso
La actuación puede ser de forma clásica de acuerdo al tamaño y tiempo de duración del error, así como
la razón de cambio existente entre ambos o aplicando sistemas expertos a través de la lógica difusa y
redes neuronales. Cada proceso tiene una dinámica propia, única, que lo diferencia de todos los demás;
es como la personalidad, la huella digital de cada persona, como su ADN... Por lo tanto, cuando en un
Lazo de control sintonizamos los algoritmos P (Proporcional), I (Integral) y D (Derivativo) de un
Controlador, debemos investigar, probar, compenetrarnos con la ‘personalidad’ del proceso que
deseamos controlar, debemos medir calibrar y mantener todo tipo de variables de proceso, y sintonizar
los parámetros de los algoritmos de control. Por consiguiente, la sintonización de los parámetros P, I y D
debe realizarse en tal forma que calce en la forma más perfecta posible con la dinámica propia del
proceso en el cual hemos instalado un lazo de control, sea éste simple o complejo”. Los conceptos de
“Tiempo Muerto”, “Constante de Tiempo”, “Ganancia del Proceso”, “Ganancia Última” y “Período
Último”, nos da la idea de la diferencia entre los procesos, aunque sean del mismo tipo, La figura
muestra un Lazo de Control en el que se aplica la estrategia de “Control Realimentado”. Como sabemos,
Sensor
Señal Eléctrica
Controlador
Señal Eléctrica
Actuador
Transductor
Señal Neumática
Válvula Neumática
PROCESO
4. el concepto central de esta estrategia es medir en forma continua el valor de aquella variable del proceso
que nos interesa controlar y compararla con el Valor Deseado(“Set Point”) de esa variable que hemos
ajustado en el Controlador. Cualquier diferencia entre ambos valores, el medido y el deseado, constituye
un “error”, que será utilizado por el controlador
2. COMPENSACIÓN DE ADELANTO
La compensación de adelanto produce, en esencia, un mejoramiento razonable en la respuesta
transitoria y un cambio pequeño en la precisión en estado estable.
Características de los compensadores de adelanto
Figura 2 Gráfico de Compensación en Adelanto
3. COMPENSACIÓN DE ATRASO
La compensación de atraso produce un mejoramiento notable en la precisión en estado estable a costa
de aumentar el tiempo de respuesta transitoria.
Características de los compensadores de atraso
5. Figura 3 Gráfico de Compensación en Atraso
4. TIPOS DE CONTROLADORES
Un controlador automático compara el valor real de la salida de una planta con la entrada de referencia
(el valor deseado), determina la desviación y produce una señal de control que reducirá la desviación
acero o a un valor pequeño. La manera en la cual el controlador
automático produce la señal de control se denomina acción de control.
Todos los modos descritos, tanto como el simple controlador On/Off, usan la misma señal de error. Sin
embargo, cada uno de ellos usa diferentes caminos:
• El modo de control On/Off usa información sobre la presencia del error.
• El modo proporcional usa información sobre la magnitud del error.
• El modo integral usa información sobre el error promedio en un período de tiempo.
• El modo derivativo usa información sobre la velocidad en el cambio del error.
En todos los casos, el objetivo es mantener a la variable controlada tan cerca al punto de referencia
como sea posible. La acción derivativa es generalmente usada en conjunto con una acción proporcional e
integral.
Este tipo de controlador resultante es llamado “controlador PID” denominado controlador trimodo. Si se
puede obtener el modelo matemático del proceso, entonces es posible aplicar varias técnicas para
determinar los parámetros de este cumpliendo con las especificaciones transitorias y de estado
estacionario del sistema de control de lazo cerrado. Sin embargo si el proceso es tan complicado no
encontrando su modelo matemático, es imposible el método analítico de diseño de un controlador PID.
Se debe recurrir a modelos experimentales para el diseño de controladores PID. Este proceso se conoce
como calibración o sintonía del controlador. Zieger y Nichols sugirieron reglas para afinar controladores
PID. Consideremos un lazo de control de una entrada y una salida de un grado de libertad:
Figura 4 Diagrama en bloques
6. 5. ACCIONES DE CONTROL
Los miembros de la familia de controladores PID, incluyen tres acciones: proporcional (P), integral (I) y
derivativa (D). Estos controladores son los denominados P, I, PI, PD y PID.
P: Acción de control proporcional, da una salida del controlador que es proporcional al error, es decir:
u(t)=Kp.e(t),que describe desde su función transferencia queda:
Cp(s) =K p
Donde Kp es una ganancia proporcional ajustable. Un controlador proporcional puede controlar
cualquier planta estable, pero posee desempeño limitado y error en régimen permanente (off-set).
I: Acción de control integral, da una salida del controlador que es proporcional al error acumulado, lo
que implica que es un modo de controlar lento.
∫=
t
tdteKi
0
)(*)(U(t)
S
K
=(s)Cp
La señal de control u(t) tiene un valor diferente de cero cuando la señal de error e(t) es cero. Por lo que se
concluye que dada una referencia constante, o perturbaciones, el error en régimen permanente es cero.
PI: acción de control proporcional-integral, se define mediante
∫+=
t
tdte
Ti
K
tKp
0
)(*)()(U(t)
donde Ti se denomina tiempo integral y es quien ajusta la acción integral.
La función de transferencia resulta:
+=
Tps
Kp
1
1Cpi(s)
Con un control proporcional, es necesario que exista error para tener una acción de control distinta de
cero. Con acción integral, un error pequeño positivo siempre nos daría una acción de control creciente, y
si fuera negativo la señal de control seria decreciente. Este razonamiento sencillo nos muestra que el
error en régimen permanente será siempre cero.
Muchos controladores industriales tienen solo acción PI. Se puede demostrar que un control PI es
adecuado para todos los procesos donde la dinámica es esencialmente de primer orden. Lo que puede
demostrarse en forma sencilla, por ejemplo, si aplicamos un control proporcional- integral para controlar
el posicionamiento de un brazo robot de una cadena de montaje, al recibir una señal de error para
desplazar el brazo un centímetro en el eje X, se produce un desplazamiento brusco provocado por el
control proporcional que lo acercará, con mayor o menor precisión al punto deseado y, posteriormente,
el control integral continuará con el control del brazo hasta posicionarlo el punto exacto, momento en el
7. que desaparecerá totalmente la señal de error y, por tanto, eliminando totalmente el posible error
remanente del sistema.
PD: acción de control proporcional-derivativa, se define:
dt
tde
TdKptKpe
)(
**)(U(t) +=
Donde Td es una constante de denominada tiempo derivativo. Esta acción tiene carácter de previsión, lo
que hace mas rápida la acción de control, aunque tiene la desventaja importante que amplifica las
señales de ruido y puede provocar saturación en el actuador. La acción de control derivativa nunca se
utiliza por sı sola, debido a que solo es eficaz durante periodos transitorios. La función transferencia de
un controlador PD resulta:
TdKpsKp **(s)CPD +=
Cuando una acción de control derivativa se agrega a un controlador proporcional, permite obtener un
controlador de alta sensibilidad, es decir que responde a la velocidad del cambio del error y produce una
corrección significativa antes de que la magnitud del error se vuelva demasiado grande. Aunque el
control derivativo no afecta en forma directa al error en estado estacionario, añade amortiguamiento al
sistema y, por tanto, permite un valor más grande que la ganancia K, lo cual provoca una mejora en la
precisión en estado estable.
Por ejemplo, si durante la conducción de un automóvil, de repente, se produce alguna situación anómala
(como un obstáculo imprevisto en la carretera, u otro vehículo que invade parcialmente nuestra
calzada), de forma involuntaria, el cerebro envía una respuesta casi instantánea a las piernas y brazos,
de forma que se corrija velocidad y dirección de nuestro vehículo para sortear el obstáculo. Si el tiempo
de actuación es muy corto, el cerebro tiene que actuar muy rápidamente (control derivativo) y, por
tanto, la precisión en la maniobra es muy escasa, lo que derivará a efectuar movimientos muy bruscos
de forma oscilatoria. Estos movimientos bruscos pueden ser causa un accidente de tráfico. En este caso,
el tiempo de respuesta y la experiencia en la conducción (ajuste del controlador derivativo) harán que el
control derivativo producido por el cerebro del conductor sea o no efectivo.
PID: acción de control proporcional-integral-derivativa, esta acción combinada reúne las ventajas de
cada una de las tres acciones de control individuales. La ecuación de un controlador con esta acción
combinada se obtiene mediante:
dt
tde
TdKptdte
Ti
K
tKpe
t
)(
**)()()(U(t)
0
∫ ++=
y su función transferencia resulta:
++= Tds
Tis
Kp *
1
1(s)CPID
8. Como ejemplo de un sistema de control PID, podemos poner la conducción de un automóvil.
Cuando el cerebro da una orden de cambio de dirección, en una maniobra normal, la acción de control
predominante del sistema es la proporcional, que aproximará la dirección al punto deseado de forma
más o menos precisa. Una vez que la dirección esté cerca del punto deseado, comenzará la acción
integral que eliminará el posible error producido por el control proporcional, hasta posicionar el volante
en el punto preciso. Si la maniobra es lenta, la acción derivativa no tendrá apenas efecto. Si la maniobra
requiere mayor velocidad de actuación, la acción de control derivativo adquirirá mayor importancia,
aumentando la velocidad de respuesta inicial del sistema y posteriormente actuará la acción
proporcional y finalmente la integral. En el caso de una maniobra muy brusca, el control derivativo
tomará máxima relevancia, quedando casi sin efecto la acción proporcional e integral, lo que provocará
muy poca precisión en la maniobra.
La forma en la cual el controlador automático produce la señal de control se llama “acción de control”.
Los controladores automáticos comparan el valor real de salida de la planta con la entrada de referencia,
lo cual determina la desviación con la que el controlador debe producir una señal de control que reduzca
la desviación.
En el siguiente ejemplo se muestra un diagrama de bloques con un sistema de control automático
general, formado por un controlador, un actuador, una planta y un sensor (Fig. 2).
En este diagrama el controlador detecta la señal de error, la amplifica y la envía al actuador que produce
la entrada a la planta: la salida de la planta es medida por un sensor que transforma la señal y la envía al
controlador, para que pueda ser comparada con la señal de referencia.
Figura 5, Diagrama de Bloques General de un Control Automático
6. CONCLUSIÓN
El control automático es de vital importancia en el mundo de la ingeniería. Además de resultar
imprescindible en sistemas robóticos o de procesos de manufactura moderna, entre otras aplicaciones se
9. ha vuelto esencial en operaciones industriales como el control de presión, temperatura, humedad,
viscosidad flujo en las industrias de transformación.
El sistema de control automático de proceso es una disciplina que se ha desarrollado a una
velocidad vertiginosa, dando las bases a lo que hoy algunos autores llaman la segunda revolución
industrial.
El control es de vital importancia dado que:
• Establece medidas para corregir las actividades, de tal forma que se almacenen planes exitosos.
• Determina y analizan rápidamente las causas que pueden originar desviaciones, para que no se
vuelvan a presentar en el futuro.
• Proporciona información acerca de la situación de la ejecución de los planes, sirviendo como
fundamento al reiniciarse el proceso de planeación.
• Reduce costos y ahorra tiempo al evitar errores.
• Su aplicación incide directamente en la racionalización de la administración y consecuentemente,
en el logro de la productividad de todos los recursos de la empresa.
El controlador automático compara el valor real de la salida de una planta con la entrada de
referencia (el valor deseado), determina la desviación y produce una señal de control, que reducirá la
desviación a cero o a un valor pequeño.
10. ha vuelto esencial en operaciones industriales como el control de presión, temperatura, humedad,
viscosidad flujo en las industrias de transformación.
El sistema de control automático de proceso es una disciplina que se ha desarrollado a una
velocidad vertiginosa, dando las bases a lo que hoy algunos autores llaman la segunda revolución
industrial.
El control es de vital importancia dado que:
• Establece medidas para corregir las actividades, de tal forma que se almacenen planes exitosos.
• Determina y analizan rápidamente las causas que pueden originar desviaciones, para que no se
vuelvan a presentar en el futuro.
• Proporciona información acerca de la situación de la ejecución de los planes, sirviendo como
fundamento al reiniciarse el proceso de planeación.
• Reduce costos y ahorra tiempo al evitar errores.
• Su aplicación incide directamente en la racionalización de la administración y consecuentemente,
en el logro de la productividad de todos los recursos de la empresa.
El controlador automático compara el valor real de la salida de una planta con la entrada de
referencia (el valor deseado), determina la desviación y produce una señal de control, que reducirá la
desviación a cero o a un valor pequeño.