Este documento resume los conceptos básicos de los sistemas de control. Explica que un sistema de control regula la conducta de un sistema o proceso para lograr un funcionamiento predeterminado. Describe los componentes clave de un sistema de control como la planta, proceso y perturbaciones. Además, distingue entre sistemas de lazo abierto y lazo cerrado, y explica que los sistemas de lazo cerrado son más estables debido a la retroalimentación. Finalmente, presenta herramientas como diagramas de bloques y simulación para modelar y analizar
1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU
Facultad de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales
CONTROL Y AUTOMATIZACION DE
PROCESOS
Sistemas de control , modelación matemática y
simulación
Catedrático: Ing. Cesar Basurto Contreras
Alumno: Ortega Velásquez John Hoff
Semestre: X
Huancayo octubre del 2008
3. Un sistema de control está definido como un
conjunto de componentes que pueden
regular su propia conducta o la de otro
sistema con el fin de lograr un
funcionamiento predeterminado.
4. VARIABLES DE UN SISTEMA DE CONTROL
Planta: Cualquier objeto físico que ha de ser
controlado.
Proceso : Operación o secuencia de operaciones,
caracterizada por un conjunto de
cambios
graduales que llevan a un resultado o
estado
final a partir de un estado inicial.
Sistema: Combinación de componentes que actúan
conjuntamente y cumplen un objetivo
determinado.
5. Perturbación: Es una señal que tiende a
afectar adversamente el
valor de la salida de un
sistema.
Servomecanismo: Sistema de control
realimentado cuya
salida es
una posición mecánica.
6.
7. TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL
Sistema de lazo abierto: Es aquel
sistema en que solo actúa el proceso sobre
la señal de entrada y da como resultado una
señal de salida independiente.
8. Caracteristicas:
Sencillos y de fácil conceptos.
Nada asegura su estabilidad ante una
perturbación.
La salida no se compara con la entrada.
Es afectado por las perturbaciones.
La precisión depende de la previa calibración
del sistema.
9. Sistema de lazo cerrado: Son los sistemas
en los que la acción de control está en
función de la señal de salida.
10. Características:
Complejos, pero amplios de parámetros.
La salida se compara con la entrada y la
afecta para el control del sistema.
Estos sistemas se caracterizan por su
propiedad de retroalimentación.
Más estable a perturbaciones y variaciones
internas
11. TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL
Los sistemas de control realimentados se
pueden clasificar en diversas formas,
dependiendo del propósito de la
clasificación. Por ejemplo, de acuerdo con el
método de análisis y diseño, los sistemas de
control se clasifican en lineales y no lineales,
variantes con el tiempo o invariables con el
tiempo
12. SISTEMAS MECÁNICOS
Los sistemas mecánicos son una parte
fundamental de la vida común, ya que
cualquier cuerpo físico se comporta como
tal. En general los sistemas mecánicos son
gobernados por la segunda ley de Newton.
16. SISTEMAS ELÉCTRICOS
son sistemas que con frecuencia aparecen
en los lazos de control son los que
involucran variables eléctricas. Aunque el
número de componentes eléctricos es
inmenso, por lo general se puede considerar
un conjunto básico compuesto por los
elementos.
19. SISTEMAS DE NIVEL DE LÍQUIDOS.
Son sistemas que controlan la resistencia
del flujo y capacitancia en un tanque que
almacena un fluido.
20. DIAGRAMAS DE BLOQUES
Los diagramas de bloques son una
representación gráfica de las variables de un
sistema.
Partes principales:
Elementos.
Detectores de error.
Puntos de Bifurcación.
22. GRÁF ICOS DE FLUJO DE SEÑAL
Este es un método gráfico de representación de ecuaciones lineales de un
sistema.
23. 2.-MODELACION MATEMATICA
Es uno de los tipos de modelos científicos,
que emplea algún tipo de formulismo
matemático para expresar relaciones,
proposiciones sustantivas de hechos,
variables, parámetros, entidades y
relaciones entre variables y/o entidades u
operaciones, para estudiar comportamientos
de sistemas complejos ante situaciones
difíciles de observar en la realidad.
24. La representación de los problemas en los
sistemas de control se lleva a cabo mediante
tres representaciones básicas o modelos:
Ecuaciones diferenciales y otras relaciones
matemáticas.
Diagramas en bloque.
Gráficas en flujo de análisis.
26. SIMULACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL
Sistema Matlab.- Es un sistema de trabajo
interactivo cuyo elemento básico de trabajo
son las matrices. El programa permite
realizar de un modo rápido la resolución
numérica de problemas en un tiempo
muchísimo menor que si se quisiesen
resolver estos mismos problemas con
lenguajes de programación tradicionales
como pueden ser los lenguajes Fortran,
Basic o C.
27.
28. Sistema simulink.- Con simulink, el usuario
puede crear sus modelos a partir de una
librería de componentes básicos,
copiándolos de una ventana a otra,
estableciendo las conexiones oportunas y
dando valores a sus parámetros.