Trabajo colaborativo Control analogico

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍAS E INGENIERÍA

Materia CONTROL ANALÓGICO Código 299005A

2012_II

CONTROL ANALÓGICO

299005A

APORTE AL COLABORATIVO 1

TUTOR

FABIAN BOLIVAR MARÍN

PRESENTADO POR

JOHN ULISES PAREDES BENAVIDES

ALVARO PLATA

ORLANDO SANTOS

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

Octubre/2012



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INTRODUCCIÓN

En este informe se presenta el producto de la revisión de los contenidos de la UNIDAD UNO, ANALISIS Y DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL DE UNA ENTRADA-UNA SALIDA del Módulo CONTROL ANALOGICO, al desarrollar los ejercicios propuestos en la Guía de TRABAJO COLABORATIVO 1. En el informe encuentra el desarrollo de las actividades propuestas en la Guia de trabajo, donde se realizaron los cálculos para la solución de los ejercicios planteados de forma individual y al final consolidarlos en un solo resultado colectivo. Los ejercicios propuestos se modelaron en su comportamiento dinámico frente a entradas impulso o escalón en matlab y se presentan como evidencia de este Trabajo con los pantallazos de la simulación en matlab. Al final se presentan las conclusiones que se lograron con la realización de esta actividad



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OBJETIVOS

• Desarrollar habilidades inter-personales para lograr un desempeño más alto en equipo colaborativo.

• Mejorar habilidades de comunicación individual y grupal

• Establecer y defender posiciones con evidencia y argumento sólido • Desarrollar ejercicios propuestos en la guía de trabajo para evidenciar la adquisición de conocimientos de la UNIDAD UNO del Módulo CONTROL ANALOGICO. • Realizar el cálculo de la Función de Transferencia para determinar el cociente de la salida en estado estable sobre la entrada en estado estable para un sistema o subsistema. • Aprender a calcular y determinar El error en estado estable cuando el sistema está sujeto a la entrada de perturbación, cuando es de tipo escalón de magnitud 1. •. Realizar prácticas de simulación al modelar el sistema en la herramienta de Matlab y analizar el comportamiento dinámico frente a entradas rampa y escalón sin la perturbación • Determinar el intervalo de valores de K para que el sistema de por resultado la estabilidad, si se presentan perturbaciones



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Lazo Abierto

𝐺(𝑠) = 𝐺1(𝑠) ∗ 𝐺2(𝑠)

𝐺(𝑠) = 0.007 𝛺

°𝐶 ∗ 20

mA

Ω= 0.14

mA

°C

Lazo Cerrado

𝐺(𝑠) =𝐺1(𝑠)

1 + 𝐺1(𝑠) ∗ 𝐺2(𝑠)

𝐺(𝑠) =0.007

𝛺°𝐶

1 + (0.007Ω°C

∗ 20mAΩ

)=

0.007 𝛺

°𝐶

1 + 0.14 mA°C

=0.007

𝛺°𝐶

1.14mA°C

= 0.00614𝛺

𝑚𝐴

2. 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%



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Rta: en este ejercicio podemos calcular primero la función de transferencia de los dos elementos que se encuentran en serie. 𝑓 𝑢 𝑛 𝑐 𝑖 𝑜 𝑛 𝑑 𝑒 𝑡 𝑟 𝑎 𝑛 𝑠 𝑓 𝑒 𝑟 𝑒 𝑛 𝑐 𝑖 𝑎 elementos en serie = G1 x G2

𝑓 𝑢 𝑛 𝑐 𝑖 𝑜 𝑛 𝑑 𝑒 𝑡 𝑟 𝑎 𝑛 𝑠 𝑓 𝑒 𝑟 𝑒 𝑛 𝑐 𝑖 𝑎 elementos en serie = 20 x 0.80 oC/V = 16 oC/V

Para calcular la función de transferencia global del sistema utilizamos la fórmula del modelo matemático para sistemas en lazo cerrado.

Ahora calculamos el error en estado estable teniendo en cuenta la formula suministrada por el modulo:

De acuerdo a lo planteado en el ejercicio se debe verificar cual será el cambio porcentual en el error en estado estable si la función de transferencia del calefactor disminuye en 1%. Al reducir el 1% a la resistencia del calefactor que es de 0.80 °C/V no da como resultado 0.792 °C/V



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Con este dato realizamos todos los cálculos:

𝑓𝑢𝑛𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 elementos en serie = G1 x G2 𝑓𝑢𝑛𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎elementos en serie = 20 x 0.792 oC/V = 15.84 °C/V Luego calculamos la función de transferencia global del sistema

Ahora calculamos el error en estado estable:

Primero debemos recordar cómo es un sistema en lazo abierto y cerrado:

Controlador Sistema

Controlador Sistema

Sensor

Lazo abierto

Lazo cerrado



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En el lazo abierto, la salida no afecta a la acción de control, mientras que en el lazo cerrado

la salida tiene inferencia en el control.

Cuando existe una perturbación en el sistema realimentado en lazo abierto, el control no la

compensa, mientras que en sistema realimentado en lazo cerrado, el control compensa los

errores; aunque el sistema es más complicado de implementar y necesita más potencia,

además al realimentar el sistema recordemos que se busca reducir la diferencia entre el

valor real y el valor deseado.



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CONCLUSIONES

Es muy sencillo determinar la función de transferencia de un sistema

conociendo su diagrama de bloques y aplicando los principios

enseñados en el módulo.

Un sistema en lazo cerrado es mucho mejor que un sistema en lazo

abierto por el control que se tiene sobre el mismo.

BIBLIOGRAFÍA

Módulo de control analógico. UNAD.

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