Metodología de diseño de sistemas de control digital mediante la parametrización de controladores que estabilizan internamente el sistema PDF Download
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Author: Jan Rosell Gratacòs
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : es
Pages : 72
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Author: Jan Rosell Gratacòs
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Languages : es
Pages : 72
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Author: Víctor Hugo Sauchelli
Publisher: 978-987-9406-82-3
ISBN: 9789879406823
Category : Electronic books
Languages : es
Pages : 138
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La Ingeniería del Control Automático juega un papel fundamental en los sistemas y procesos tecnológicos modernos. Los beneficios que se obtienen con un buen control pueden llegar a ser enormes. Estos beneficios incluyen productos de mejor calidad, menor consumo de energía, minimización de desechos, mayores niveles de seguridad y reducción de la polución. No obstante lo anterior, la dificultad con el tema de control digital es que algunos de los aspectos más avanzados de la teoría requieren una base matemática grande. Se ha planteado, y con razón, que la teoría matemática de los sistemas es uno de los logros más significativos del siglo veinte. Sin embargo, su impacto práctico sólo se puede medir por los beneficios que trae en sus aplicaciones. Este libro, académico, intenta generar un equilibrio que pone un énfasis en el diseño teórico convencional y mediante técnicas con variables de estado, con la actividad real de aplicación de los controladores digitales y sistemas de control industriales, donde los beneficios de las teorías, o la ausencia de ellas, es más claramente percibida. En un típico problema industrial, uno debe investigar el comportamiento dinámico de aspectos térmicos y fluídicos, enfrentar los problemas que surgen de tasas de muestreo no uniformes en equipos con PLC's, integrar sistemas de instrumentación con redes y protocolos de telecomunicaciones, crear relaciones de confianza con los operadores de las plantas, investigar mecanismos de transferencia de comandos sin saltos para probar diseños en plantas potencialmente peligrosas, etc. En resumen, experimentamos entusiasmo y frustraciones diarias, retrocesos y progresos que surgen al introducir control avanzado en las industrias. Con la esperanza de contribuir a desarrollar en los lectores y en particular en los estudiantes de Sistemas de Control II de la Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales un conjunto de habilidades y actitudes, que si bien están ubicadas en un ambiente de teorías, los equiparán mejor para enfrentar los desafíos de los problemas de diseño del mundo real. UNIVERSITAS EDITORIAL CIENTÍFICA UNIVERSITARIA DE CÓRDOBAEste libro contiene el desarrollo de los siguientes temas: -1. Proceso de Señales Digitales-2. Transformadas Aplicadas a SLIT de Tiempo Discreto-3. Análisis y Diseño por Métodos Convencionales-4. Técnicas en Variables de Estado-A1. Representación de Señales Pasabanda-A2. Ecuaciones en diferencia (Eed)-A3. Expansión en Fracciones Simples (conocidas)-A4. Teorema de Cayley - Hamilton-A5. Introducción al Matlab para Sistema de Control-A6. Ejercicios para Control DigitalCon este libro usted podrá saber más sobre ingeniería/b>¡Compre este libro y conozca más sobre control digital!Física, ingeniería, estudios universitarios, teoría de comunicaciones, telecomunicaciones, ciencia, ciencias exactas, señales digitales, control digital.
Author: Victor H Sauchelli
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : es
Pages : 254
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La Ingeniería del Control Automático juega un papel fundamental en los sistemas y procesos tecnológicos modernos. Los beneficios que se obtienen con un buen control pueden llegar a ser enormes. Estos beneficios incluyen productos de mejor calidad, menor consumo de energía, minimización de desechos, mayores niveles de seguridad y reducción de la polución. Este libro, académico, intenta generar un equilibrio que pone un énfasis en el diseño teórico convencional y mediante técnicas con variables de estado, con la actividad real de aplicación de los controladores digitales y sistemas de control industriales, donde los beneficios de las teorías, o la ausencia de ellas, es más claramente percibida. Universitas - ArgentinaEste libro contiene el desarrollo de los siguientes temas: - Proceso de Señales Digitales - Transformadas Aplicadas a SLIT de Tiempo Discreto- Análisis y Diseño por Métodos Convencionales- Técnicas en Variables de Estado- Representación de Señales Pasabanda- Expansión en Fracciones Simples - Introducción al Matlab para Sistema de Control Con este libro usted podrá desarrollar conocimientos sobre Sistemas de Control Digital. ¡Compre ya este libro y aprenda sobre como trabajar con controladores digitales y sistemas de control industriales! Sistemas, Sistemas de Control Digital, Diseño, Análisis, tecnología, educación, educadores
Author: Óscar Reinoso García
Publisher: Universidad Miguel Hernández
ISBN: 8416024480
Category : Technology & Engineering
Languages : es
Pages : 127
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Resulta imprescindible para acometer cualquier sistema de control conocer el comportamiento de los sistemas, así como su variación ante diferentes señales de entrada. En este ámbito, el campo de control automático es de especial importancia en el mundo industrial, donde es imprescindible conocer y comprender el comportamiento de los sistemas clásicos de control para conseguir que los sistemas físicos se comporten de acuerdo a unos requerimientos previamente especificados. Los sistemas de control de esta forma constituyen una materia fundamental en muchas titulaciones de ingeniería a través de la cual fundamentalmente los alumnos pueden adquirir competencias de diseño de reguladores (tanto de tiempo continuo como discreto) partiendo del uso de diferentes herramientas, así como de diferentes posibilidades de diseño. A lo largo de un curso clásico de sistemas de control se proporcionan los contenidos teóricos que permiten justificar las bases en las que se estructuran los diferentes contenidos. De igual forma, el estudiante puede realizar un conjunto de problemas, más o menos alejados de la realidad, que le posibilita comprender y afianzar estos conocimientos. Pero resulta fundamental, realizar experimentos y análisis prácticos que permitan contrastar, afianzar y comprender, bien en sistemas físicos reales o con maquetas simuladas, las posibilidades que ofrece el diseño de reguladores para el control de sistemas físicos. De esta forma, en este libro se recogen un conjunto de experimentos y análisis prácticos que posibilitan comprender desde un punto de vista práctico los diferentes comportamientos que pueden presentar los sistemas físicos al diseñar diferentes esquemas y elementos de control. El texto se ha dividido en dos partes bien diferenciadas. En la primera se recogen las características principales de los sistemas físicos que se utilizarán a lo largo de los diferentes ensayos. Posteriormente en una segunda parte se recogen un total de diez ensayos diferentes que permiten al alumno realizar experimentos con un grado de dificultad mayor a medida que avanza en la realización de las mismas. La primera de las sesiones permite identificar un sistema físico que se utilizará a lo largo de diferentes sesiones (motor de corriente continua) mediante métodos frecuenciales. La segunda de estas sesiones permite realizar este proceso de identificación mediante el uso de una tarjeta de adquisición de datos. De esta forma se pueden contrastar ambos resultados. En una tercera práctica se revisa la potencialidad que ofrece una Toolbox presente en el software Matlab (rltool) como herramienta para entender el diferente comportamiento de los sistemas de control en función de la posición de los polos del sistema en bucle cerrado. A continuación, la cuarta sesión ofrece la posibilidad de diseñar un regulador PID mediante la técnica del Lugar de las Raíces y simular el comportamiento de este regulador. Una sesión posterior se ofrece como alternativa al diseño de reguladores, el diseño de estos mediante el método de Ziegler-Nichols. La siguiente práctica culmina este bloque de diseño de reguladores mediante la sintonización del PID haciendo uso de los métodos frecuenciales de diseño. De esta manera, con estos tres experimentos prácticos, el estudiante podrá entender y asimilar las diferentes posibilidades para la sintonización de reguladores en sistemas continuos. A continuación, se presenta un ensayo donde se experimenta con diferentes arquitecturas de control discreto en función de la diferente posición de las acciones de control dentro del lazo de control. En la sesión octava se realiza el control del sistema físico previamente analizado e identificado (servomotor de corriente continua) mediante un control discreto con diferentes variantes. Por último, las dos últimas prácticas se encuentran enfocadas al diseño de controladores mediante el método de cancelación, en concreto mediante el método de controladores de Tiempo Mínimo y Tiempo Finito. Creemos que con este conjunto de prácticas se recopilan las principales actividades que el estudiante puede manejar en un curso clásico de sistemas de control.
Author: Antonio Javier Barragán Piña
Publisher: A. Javier Barragán Piña
ISBN: 8492944722
Category : Technology & Engineering
Languages : es
Pages : 313
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El objetivo fundamental de esta Tesis es establecer una metodología de diseño de controladores borrosos lo más general posible, de manera que se garantice formalmente la estabilidad asintótica del sistema de control en lazo cerrado en una región lo más amplia posible en torno al estado de equilibrio. De igual forma, se desea contribuir a la formalización de los sistemas borrosos con herramientas que permitan el análisis de estos sistemas según la teoría de control no lineal aceptada por la comunidad científica. Para ello la memoria se ha organizado en siete capítulos, cuyo contenido se resume a continuación: En el capítulo 1 se describe la estructura de la Tesis y los capítulos que la componen. También se recogen las innovaciones principales de la Tesis y se efectúa un análisis del rendimiento científico de ésta. En el capítulo 2 se introduce la lógica borrosa y sus aplicaciones a través un recorrido histórico, realizando especial hincapié en las aplicaciones de control. En el capítulo 3 se afronta la necesidad de obtener un modelo de la planta para poder así estudiar el sistema de manera formal desde el punto de vista de la lógica borrosa; este modelo se implementa de manera formal como modelo borroso de estado. A partir de aquí se propone una extensión del vector de estado para simplificar su representación matemática. A continuación, se realiza una implementación análoga tanto con el controlador como con el sistema de lazo cerrado, obteniéndose en ambos casos el modelo matemático equivalente. En todos los casos se proponen unos algoritmos para el cálculo de dichos modelos matemáticos. Posteriormente se estudia la identificación de un sistema a partir de datos de entrada/salida mediante la aplicación de modelos borrosos, donde se estudian cada una de las fases del proceso de modelado. En la fase de identificación de los parámetros se propone una nueva metodología basada en la hibridación de algoritmos de colonias de hormigas y la clásica metodología neuroborrosa. En el capítulo 4 se resuelve la linealización del sistema borroso representado por su modelo de estado, sin simplificar ningún elemento del mismo. El modelo es completamente general, sin limitación en el número de reglas, ni en el tamaño de los vectores de estado y control, ni en el tipo de función de pertenencia; permitiendo incluso la mezcla de distintas funciones de pertenencia. A continuación se resuelve la matriz jacobiana de un sistema de control borroso en los términos de generalidad anteriores. Posteriormente se aborda la obtención de los estados de equilibrio mediante una metodología basada en métodos numéricos, proponiéndose la utilización de la matriz jacobiana para acelerar la convergencia y mejorar la precisión de dichos algoritmos. El capítulo 5 está enfocado al diseño de controladores borrosos desde dos enfoques: 1) heurístico, a partir del conocimiento de un operario experto, y 2) formal, mediante un estudio de estabilidad del sistema. En este capítulo se propone una metodología formal de diseño general basada en tres pasos: identificación de la planta y representación de la misma en forma de modelo borroso de estado, estudio de ésta a partir del modelo borroso obtenido, y diseño de un controlador borroso que garantice la estabilidad asintótica del sistema en lazo cerrado en una región lo más amplia posible en torno al estado de equilibrio. Para posibilitar la formalización del problema se propone un nuevo teorema de estabilidad basado en la teoría de Lyapunov e inspirado en el teorema de Krasovskii. Finalmente, se propone un algoritmo de diseño basado en dicho teorema. En el capítulo 6 se diseña un controlador borroso para una grúa porta contenedores a partir del conocimiento de un operario experto. A continuación se muestra la metodología de diseño formal propuesta en el capítulo 5 mediante tres ejemplos, realizando todos los pasos necesarios: identificación de la planta, análisis de la extracción de sus estados de equilibrio y estudio de la estabilidad local de los mismos, y diseño de un controlador borroso que estabilice la planta. Finalmente, el capítulo 7 incide en las conclusiones que se derivan de la Tesis y se esbozan los temas que dejan el camino abierto para ser resueltos en trabajos futuros.
Author: Christian G. Quintero M.
Publisher: Universidad del Norte
ISBN: 9587411404
Category :
Languages : es
Pages : 103
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Este texto se constituye en una herramienta complementaria para un curso básico de Control Automático, pues mediante una serie de ejercicios facilita la aplicación de conceptos y técnicas para el diseño, análisis, selección e implementación de sistemas de control: análisis y diseño de sistemas lineales de control, modelado matemático, diagramas de bloques, funciones de transferencia, representación en el espacio de estados, análisis de la respuesta transitoria y estacionaria, estabilidad, criterio de Routh, método del lugar de las raíces, análisis de la respuesta en frecuencia, diseño de controladores y compensadores. Además, el desarrollo de las prácticas de laboratorio permitirá a los estudiantes afianzar sus conocimientos en el manejo de las herramientas computacionales MATLAB y SIMULINK.
Author: Alvaro Javier Flórez Martínez
Publisher:
ISBN:
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Languages : en
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"Este trabajo desarrolla una nueva metodología de diseño de controladores, esta introduce información adicional sobre el sistema y tiene como objetivo encontrar un controlador que sea disperso, concordante con el sistema físico, y además seleccionar y combinar características de diferentes metodologías de control ya establecidas. Todo esto con el objetivo de reducir costos de implementación, costos computacionales y de operación, manteniendo un desempeño adecuado del controlador. Este nuevo marco de trabajo se basa en procesos de diseño de control óptimo los cuales definen funciones de costo, estas se penalizan con una norma de las variables de interés, la cual es diseñada con información previa sobre el sistema. Las normas de penalización pueden ser de diferentes tipos según la información que se conozca y la que se quiera inducir, en este trabajo se plantea cómo diseñar y calcular dichas normas. Este documento se compone de dos secciones principales, cada una presentada a manera de artículo. La primera es Structural Sparsity in Networked Control Systems, el cual es un fragmento del artículo del mismo nombre que ha sido aceptado en la revista IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems. En este trabajo se definen las normas estructuradas que inducen dispersión y cómo se calculan matemáticamente, se presenta una aplicación para un sistema de realimentación de estados usando control óptimo H_2 aplicada a un edificio inteligente con el objetivo de contrarrestar deformaciones causadas por sismos o vientos disminuyendo la cantidad de comunicaciones y de actuadores. La segunda sección es Regularized Model-Free Adaptive Control of Base Isolated Buildings, este artículo ha sido sometido a la American Control Conference 2019. En este trabajo se considera un control adaptativo y sin modelo, regularizado con un controlador basado en modelo que solamente usa información parcial del sistema."--Tomado del Formato de Documento de Grado.
Author: Ricardo Fernández del Busto y Ezeta
Publisher: Editorial Digital del Tecnológico de Monterrey
ISBN: 6075012958
Category : Science
Languages : es
Pages : 321
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El uso de las computadoras en control de procesos ha buscado siempre mayor flexibilidad y por lo tanto mayor número de aplicaciones. Las primeras aplicaciones de las computadoras al control de procesos datan de los finales de los años 50 del siglo XX; tuvieron un crecimiento lento y problemático principalmente por problemas de robustez en los equipos y el poco conocimiento de los usuarios, aunado a las mejoras incorporadas a los sistemas análogos que se volvieron más competitivos. La aparición del microprocesador, el microcontrolador y el desarrollo de redes de comunicación y redes industriales más robustas permitieron la expansión de los sistemas de control digital durante la década de 1980, al punto que hoy no existe plante industrial alguna o sistema complejo sin controladores digitales.
Author: Katsuhiko Ogata
Publisher: Pearson Educación
ISBN: 9789688805398
Category : Control theory
Languages : es
Pages : 762
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Introducción a los sistemas de control en tiempo discreto - La transformada z - Análisis en el plano z de sistemas de control en tiempo discreto - Diseño de sistemas de control en tiempo discreto mediante métodos convencionales - Análisis en el espacio de estado - Ubicación de polos y diseño de observadores - Enfoque de ecuaciones polinomiales para el diseño de sistemas de control - Sistemas de control óptimo cuadráticos - Análisis vector y matrices - Teoría de la transformada z - Diseño por ubicación de polos cuando la señal de control es un vector.
Author: Quintero, Chistrian
Publisher: Universidad del Norte
ISBN: 9587419065
Category : Technology & Engineering
Languages : es
Pages : 176
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Book Description
Esta nueva edición se constituye en una herramienta complementaria para cursos de Control Automático que borden técnicas de control clásicas y avanzadas, pues mediante una serie de ejercicios facilita la aplicación de conceptos y técnicas para el diseño, análisis, selección e implementación de sistemas de control: análisis y diseño de sistemas lineales de control, modelado matemático, diagramas de bloques, funciones de transferencia, representación en el espacio de estados, análisis de la respuesta transitoria y estacionaria, estabilidad, criterio de Routh, método del lugar de las raíces, análisis de la respuesta en frecuencia, diseño de controladores y compensadores, control en cascada, control anticipativo, control difuso, control adaptativo, control multivariable y sistemas de control digital. Además, el desarrollo de las prácticas de laboratorio permitirá a los estudiantes afianzar sus conocimientos en el manejo de las herramientas computacionales Matlab y Simulink.
