Actividades scontrol 1516_alumnos

1 Actividades UD 7. Sistemas de control automático Tecnología Industrial II

Sistemas de control: actividades de sistemas de lazo abierto y cerrado Los sistemas de control (también llamados automatismos) son sistemas capaces de captar información de su entorno (luz, temperatura, contacto, presencia, humedad, presión, velocidad, etc.), y en función de los datos que recibe, realizar alguna acción. Tómese como ejemplo de sistema de control

un detector de oscuridad. Vamos a estudiar el

funcionamiento y los componentes típicos de un sistema de control.

1) Los sistemas de control captan una condición del entorno (luz) mediante algún sensor (LDR). Este sensor convierte la magnitud captada en una señal eléctrica (señal de entrada).

2) La señal de entrada se compara con una referencia (ajustada por el potenciómetro) que sirve como umbral (nivel de iluminación que desencadena la acción). En este caso el comparador es el transistor.

3) La comparación genera una señal que interpreta el elemento de control (Relé), que controla la activación del actuador (encendido de la bombilla).

1. Realiza el siguiente ejercicio, completando los dos cuadros:


Sistemas de control: actividades de simplificación de bloques y del estudio

de estabilidad de sistemas

1. Calcular los parámetros de C y K para que el sistema sea estable

s2 + 3s + C

G(s) = -----------------------

s3 + 5s

2 + Ks + 3

2. Determinar al función de transferencia total del siguiente diagrama de bloques

R(s) + +

+ C(S)

_

3. Estudiar la estabilidad del sistema en lazo abierto (como si no existiese realimentación) y

también en lazo cerrado.

R(s) + + C (s)

- -

4. Determinar si la función de transferencia representa un sistema estable o inestable. Si es

inestable, hallar el número de raíces en la región real positiva del plano s. ( El nº de raíces

coincide con el nº de cambios de signo que se producen en la primera columna del criterio de

Routh)

s - 3

G(s) = ----------------------

s3 – 5s + 1

5. Dado el polinomio P(s) = 6s5 + 2s4 + 5s3 + s2

+ 3s + 5, determina la estabilidad del sistema que

representa.

G1 G2

G3

H1

50

2

s + 3

1

s(s+2)


6. Dado el diagrama de bloques del sistema de control que se indica en la figura, determinar el

rango de valores de K para que el sistema sea estable.

7. Reducir el diagrama de bloques que aparece en la figura, obteniendo la función de transferencia

C(s)/R(s).

8. Simplifica el siguiente sistema de control hasta su forma canónica y determina su función de

transferencia:

9. Obtén la forma canónica y la función de transferencia del sistema cuyo diagrama de bloques es:


10. Calcular los posibles valores de K para que el sistema sea estable

s2 + 3s -2

G(s) = ----------------------------------

s4 + 3s

3 + 9s

2 + 12s + K

11. Determinar al función de transferencia total del siguiente diagrama de bloques

R(s) + +

+ C(S)

_ _

12. Estudiar la estabilidad del sistema en lazo abierto y en lazo cerrado.

R(s) + + C (s)

- -

13. Obtener la función de transferencia del siguiente circuito.

14. Explicar cómo funciona un tostador de pan desde el punto de vista de su sistema de control, y

dibujar su diagrama de bloques.

15. Identificar cada uno de los distintos elementos que constituyen un sistema de control en bucle

cerrado, que forman el sistema físico que resulta cuando una persona trata de coger un objeto.

Dibujar el diagrama de bloques correspondiente. Identifica cada uno de los bloques del sistema y

explicar los elementos que lo constituyen.

G1 G2

G3

H1

10 + 4s

2

s2 + s + 1

1

s2 + 3

Us

Ue

C

R

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