Experimentación en sistemas automáticos de control SISO.

EditorialPrograma Editorial Universidad del Valle
PaísColombia

Colección Ingeniería

Experimentación en sistemas automáticos de control SISO.

Guía de laboratorio para prácticas en análisis, modelado y sintonía de controladores

- Autor: Edinson Franco Mejía

Descripción›

Este texto tiene como objetivo principal servir como material de guía para los cursos de Laboratorio en Sistemas Automáticos de Control que se ofrece tradicionalmente en los programas de formación tecnológica y de ingeniería eléctrica. Busca aportar en la capacitación del estudiante para el uso de herramientas y técnicas que permitan analizar y controlar sistemas automáticos de control continuos de una entrada y una salida (SISO). Entre sus objetivos específicos están: • Manejar herramientas como sistemas de adquisición de datos, procesadores de señales, sistemas de procesamiento de datos (como MyDAQ). • Manejar herramientas para el análisis y simulación de sistemas dinámicos (como MATLAB, Simulink, LabVIEW). • Hallar el modelo matemático de sistemas dinámicos típicos por la técnica de curva de reacción. • Establecer las características de los sistemas realimentados versus los sistemas de lazo abierto mediante técnicas experimentales. • Establecer estabilidad, ganancia del lazo, sensibilidad, error permanente. • Convalidar la respuesta de un sistema lineal tanto en el dominio del tiempo como en el de frecuencia. Está conformado por seis prácticas: (1) Introducción a tecnologías para control; (2) Reconocimiento de la bucla típica de realimentación; (3) Modelado heurístico y respuesta transitoria; (4) Características de sistemas de control y sintonía de controladores PID; (5) Ajuste de compensadores mediante la técnica del lugar geométrico de las raíces; (6) Ajuste de compensadores mediante técnicas de respuesta en frecuencia. Cada práctica contiene una primera sesión denominada resultados de aprendizaje, la segunda sección presenta el marco teórico, la tercera continúa con los materiales y equipos, la cuarta contiene el procedimiento, y la quinta sesión, una recomendación de informe. Como novedad, esta guía está construida para permitir la experimentación híbrida, entendida como el uso de recursos locales con asistencia física al laboratorio y también en la modalidad remota.

Tipo de Contenido›

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Capítulo 1

INTRODUCCIÓN A TECNOLOGÍAS PARA CONTROL

Objetivos y resultados de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Marco teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Materiales y equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Procedimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Informe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Capítulo 2

RECONOCIMIENTO DEL LAZO TÍPICO DE REALIMENTACIÓN

Objetivos y resultados de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Marco teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Materiales y equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Procedimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Informe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Capítulo 3

MODELADO HEURÍSTICO DEL PROCESO

Objetivos y resultados de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Marco teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Materiales y equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Procedimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Informe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Capítulo 4

ÁLGEBRA DE DIAGRAMA DE BLOQUES

Objetivos y resultados de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Marco teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Materiales y equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Procedimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Informe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Capítulo 5

CARACTERÍSTICAS DE REALIMENTACIÓN EN SAC

Objetivos y resultados de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Marco teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Materiales y equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Procedimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Informe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Capítulo 6

CONTROLADOR PID

Objetivos y resultados de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Marco Teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Materiales y equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Procedimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Informe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Capítulo 7

ANÁLISIS Y COMPENSACIÓN EN DOMINIO DEL TIEMPO CON LUGAR GEOMÉTRICO DE LAS RAÍCES

Objetivos y resultados de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

Marco teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Materiales y equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Procedimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Informe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

Capítulo 8

ANÁLISIS Y COMPENSACIÓN EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA

Objetivos y resultados de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

Marco teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

Materiales y equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

Procedimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

Informe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

REFERENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

ANEXOS

Formato sugerido para el informe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

Diagramas de proceso de flujo y de tubería e instrumentación

resumen norma ASA s5.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

Clasificación temática›

Palabras clave›

Ingeniería de control
Sistemas dinámicos
Realimentación (Electrónica)
Automatización
Sistemas automáticos de control
Control en frecuencia
Diagramas de bloques

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