INGENIERIA DE CONTROL - PowerPoint PPT Presentation

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INGENIERIA DE CONTROL

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Las tareas se no se podr n entregar despu s de la fecha indicada por el maestro. ... en la inyecci n electr nica de combustibles, frenos abs, bolsas de aire, control ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: INGENIERIA DE CONTROL


1
INGENIERIA DE CONTROL
  • Jorge Rivera Dominguez
  • jorge.rivera_at_cucei.udg.mx

2
Método de calificación
  • Método de calificación
  • 2 exámenes parciales
    60
  • Tareas
    20
  • Prácticas
    20

3
Método de calificación
  • Restricciones
  • Las tareas se no se podrán entregar después de la
    fecha indicada por el maestro.
  • Todas las tareas deberán ser entregadas por
    e-mail.
  • Cualquier aclaración sobre faltas o no estar en
    listas, dirigirse primero con el director de
    carrera correspondiente.
  • Los exámenes se realizaran dentro del horario de
    clases y no se podrán extender fuera de este.
  • No hay exámenes para llevar.
  • No se permite sacar laptops, libros, celulares en
    los exámenes.

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Método de calificación
  • Formato del email
  • Ejemplo de asunto
  • Tarea 2 1234567 3
  • En el contenido deben poner su nombre y tal vez
    alguna indicación.
  • No olvidar anexar el archivo.

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Método de calificación
  • Bibliografía
  • INGENIERIA DE CONTROL MODERNA. Katsuhiko Ogata.
    Prentice Hall.
  • SISTEMAS AUTOMATICOS DE CONTROL. Benjamin C. Kuo.
    CECSA.
  • SISTEMAS DE CONTROL MODERNO. R. Dorf. Addison
    Wesley.

6
Método de calificación
  • Relevancia de los sistemas de control
  • El control automático juega un papel muy
    importante en el avance de la ingeniería y la
    ciencia.
  • El control automático es una disciplina de la
    ingeniería eléctrica relativamente joven. Se ha
    venido usando desde la segunda guerra mundial con
    gran éxito.
  • En la gran mayoría de las industrias, el control
    automático viene a satisfacer las necesidades que
    se presentan para poder operar de manera
    satisfactoria.

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Método de calificación
  • Aplicaciones Modernas
  • Vehículos Espaciales
  • En los vuelos espaciales, los sistemas
  • de control son de gran utilidad
  • Sirven para que el vehiculo siga fielmente
    la trayectoria (hiperbólica) deseada de vuelo, la
    velocidad de escape necesaria para vencer la
    fuerza de gravedad, y a la vez, contrarrestar el
    efecto del viento sobre el vehiculo espacial.

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Método de calificación
  • Aplicaciones Modernas
  • Satélites
  • En los satélites que orbitan la tierra,
  • los sistemas de control son muy
  • útiles
  • Sirven para cuando el satélite gire de una
    posición a otra, los paneles solares, los cuales
    son flexibles, no oscilen, y de esta forma los
    paneles solares no se estresen y así evitar una
    futura fisura en el satélite.

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Método de calificación
  • Aplicaciones Modernas
  • Misiles
  • Los misiles son pioneros en la
  • aplicación del control automático
  • El control automático se usa para controlar
    la trayectoria predefinida a seguir, al igual que
    la velocidad para, a la vez como contrarrestar
    las ráfagas de viento y de esta forma poder dar
    en el blanco propuesto.

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Método de calificación
  • Aplicaciones Modernas
  • Robots
  • En el área de la robótica, el control
  • juega un papel central
  • Por ejemplo en la foto se presenta un robot
    caminador diseñado por Honda, en donde el control
    automático balancea al robot para que este guarde
    el equilibrio y no se caiga.

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Método de calificación
  • Aplicaciones Modernas
  • Ingeniería Biomédica
  • En el área de la Biomédica, el control
  • juega un papel muy importante
  • Por ejemplo, la administración de insulina
    en los enfermos de diabetes se está realizando de
    forma automatizada.

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Método de calificación
  • Aplicaciones Industriales
  • Maquinas de Control Numérico
  • Las maquinas de control numérico
  • sirven en la manufactura de piezas
  • de diseño muy particular o único,
  • usando materiales como acrílico,
  • cobre, entre otros
  • Estas maquinas usan el control automático
    para posicionar correctamente las distintas
    herramientas que se requieran en la manufactura
    de una pieza.

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Método de calificación
  • Aplicaciones Industriales
  • Ahorro de energía
  • Los motores eléctricos en la industria
  • son los principales consumidores de
  • energía en donde el control
  • automático juega de nuevo un papel
  • importante
  • El control automático puede minimizar de
    manera optima los consumos de energía de los
    motores eléctricos, además de mantener sus
    velocidades constante sin importar las
    variaciones de la cargas que estén soportando.

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Método de calificación
  • Aplicaciones Industriales
  • Cuartos limpios
  • Los cuartos limpios son usados en la
  • manufactura de nano-tecnología,
  • medicamentos, laboratorios de
  • animales, etc.
  • El control automático regula varios
    parámetros que hacen de estos cuartos que sean
    limpios, tales como la temperatura, humedad,
    partículas suspendidas, luminosidad, etc.

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Método de calificación
  • Aplicaciones Industriales
  • Industria automotriz
  • En la industria automotriz, el control automático
    está jugando un papel muy importante
  • que marca los avances de la tecnología
    automotriz
  • El control automático se usa en la inyección
    electrónica de combustibles, frenos abs, bolsas
    de aire, control de velocidad de crucero, entre
    otros.

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Método de calificación
  • Variables controlables
  • Posición, velocidad,
  • temperatura, humedad, luminosidad,
  • flujo, presión, voltaje, corriente, etc.

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Método de calificación
  • CONCEPTOS BASICOS
  • Sistema.- Es una combinación de componentes que
    actúan conjuntamente y cumplen un objetivo
    específico. Por lo que podemos encontrar sistemas
    mecánicos, eléctricos, biológicos, químicos,
    económicos, etc.
  • Sistema de control en lazo abierto.- Son en los
    que la salida no afecta la acción de control. Por
    ejemplo, la lavadora es un sistema en lazo
    abierto ya que opera sobre una base de tiempo, y
    la salida, es decir la limpieza de la ropa no
    afecta a esta.

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Método de calificación
  • Sistema de control en lazo cerrado.- Son en los
    que se mantiene una constante medición de la
    señal de salida, la cual es comparada con una
    señal deseada o de referencia. La diferencia
    existente entre ambas señales se le conoce como
    error, el cual es minimizado mediante un
    controlador.

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Método de calificación
  • Sistema de control en lazo cerrado

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Método de calificación
  • Criterios a tomar en cuenta
  • Rechazo de perturbaciones.
  • Errores en estado estable.
  • Respuesta transitoria.
  • Sensitividad al cambio de parámetros de la
    planta.
  • Etapas requeridas
  • Selección de sensores para retroalimentar
    señales.
  • Selección de actuadores para manipular la planta.
  • Determinar el modelo de la planta, sensores y
    actuadores.
  • Desarrollar el controlador en base al modelo
    obtenido y los criterios de control.
  • Realizar simulaciones.

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Método de calificación
  • Variable de referencia.- Es lo que se desea ver
    reflejado en la salida o en la variable
    controlada.
  • Variable de error.- Es la desviación de la salida
    o variable controlada con respecto a la variable
    de referencia.
  • Variable de control.- Es la cantidad o condición
    modificada por el controlador.
  • Variable controlada.- Cantidad o condición que se
    mide y controla.
  • Perturbación.- Es una señal que puede ser interna
    o externa y tiende a afectar adversamente el
    valor de la salida de un sistema.

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Método de calificación
  • Sistema de control de posición en lazo cerrado de
    un Robot de una sola articulación
  • Objetivos Hacer que la salida del sistema
    (posición theta) sea lo más cercana posible a la
    referencia deseada, esto es, hacer el error lo
    mas pequeño posible.
  • Claves 1) Como describir el sistema a ser
    controlado
  • 2) Como diseñar el controlador

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Método de calificación
  • En el ejemplo anterior, la variable controlada
    es el ángulo o la posición del brazo. En este
    caso en particular, cuando la variable controlada
    es la posición física de un objeto, al
    controlador se le conoce como Servo-Controlador y
    al dispositivo corrector final de posición se le
    conoce como Regulador.

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Método de calificación
  • Sistemas de control
  • Sistemas de control lineal.- Estos sistemas
    cumplen con el principio de superposición. Este
    principio establece que la respuesta producida
    por la aplicación simultánea de x funciones de
    entradas diferentes es la suma de las x
    respuestas individuales.
  • Sistemas de control no lineal.- Son los sistemas
    en los que no aplica el principio de
    superposición.
  • Sistemas de control discreto.- Son aquellos en
    los que se desean implementar en un medio
    digital, para lo cual se necesita una descripción
    discreta de la planta.

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Método de calificación
  • Técnicas de control
  • Control óptimo.- La ley de control se desarrolla
    en base a la minimización de criterios. Por
    ejemplo se pueden usar criterios de energía,
    error, etc.
  • Control adaptivo.- Cuando se desconocen
    parámetros de la planta, la ley de control se
    construye en base a esta incertidumbre,
    cumpliendo con los objetivos del control y además
    entregando una estimación de los parámetros
    desconocidos.
  • Control inteligente.- Incluye técnicas como
    Redes Neuronales, Lógica Difusa, Algoritmos
    Genéticos, etc, o una combinación de estas.
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