CONTROL PREDICTIVO Y ADAPTATIVO

CONTROL PREDICTIVO Y ADAPTATIVO

1. CONTROLADOR

   • instrumento que compara un valor medido con un valor deseado, basado en esta lectura calcula un error, basado en este valor corrige el error
   • Compensación en adelanto: acelera la respuesta e incrementa la estabilidad del sistema
   • Compensador en Atraso: puede reducir pero no eliminar el error de estado estacionario
   • Tipos: Proporcional (P), Integral (I), Proporcional derivativa (PD), Proporcional integral derivativo (PID).

2. SENSOR

   • Dispositivo que detecta acciones o estímulos externos y presenta una respuesta en consecuencia, transforman magnitudes físicas o químicas en magnitudes eléctricas
   • Estímulos: Magnético, Óptico, Químico, Radiación, Térmico, Mecánico, Eléctrico,
   • Clases: luz, distancia y proximidad. Acústicos y piezoeléctricos. Presión, flexión y capacitivos. Temperatura. Desplazamiento he inclinación. Aceleración.

3. ACTUADOR

   • dispositivo capas de transformar energía: eléctrica, neumática, hidráulica, en movimiento, lineal o rotacional
   • Clases: Hidráulicos, Neumáticos, Eléctricos o Automáticos

4. CONTROL LAZO ABIERTO Y CERRADO

   • LAZO ABIERTO
     • no recibe ninguna información o retroalimentación sobre el estado de la variable
     • se utilizan cuando la variable es predecible y tiene un amplio margen de error
     • Se compone de: Un elemento de control, un elemento de corrección y el proceso.
   • LAZO CERRADO
     • recibe información sobre los estados que va tomando la variable
     • Sensores envían información de puntos clave del proceso para que pueda actuar de manera autónoma.
     • Se compone de: elemento de control, elemento de corrección, proceso, elemento de comparación y elemento de medición.

5. CONTROLADOR PID

   • La señal de control, igual a la suma de tres términos: el término P (que es proporcional al error), el término I (proporcional a la integral del error) y el término D (que es proporcional a la derivada del error). Los parámetros del controlador son la ganancia proporcional K, el tiempo de integración Ti y el tiempo de derivación Td.

6. MODELO MATEMATICO

   • representación simplificada, a través de ecuaciones, funciones o fórmulas matemáticas, de un fenómeno o de la relación entre dos o más variables.
     • analizar la relación entre dos o más variables.
     • entender fenómenos naturales, sociales, físicos etc. predecir el valor de las variables en el futuro, hacer hipótesis, evaluar los efectos de una determinada política o actividad, entre otros objetivos.
   • Elementos básicos de un modelo: Variable, lo que se quiere analizar o entender. Parámetros, valores conocidos del sistema. Limites, valores que indican el resultado es coherente. Relación entre las variables, relación económica, física, química etc. Representación simplificada, atreves de ecuaciones, funciones o formulas.

7. FUNCION DE TRANSFERENCIA

   • Es una expresión matemática que caracteriza las relaciones de “Entrada – Salida” de sistemas lineales invariantes en el tiempo.
   • Se define como la relación de la trasformada de Laplace de la salida (función respuesta), a la transformada de Laplace de la entrada (función excitadota), bajo la suposición de condiciones iniciales cero.
   • El pico formado por los modelos de la señal de salida respecto de la señal de entrada, permite encontrar los ceros y los polos, respectivamente
   • Considerando la temporalidad: El sistema tarda un tiempo en generar sus efectos Esta condición es vista a través de un proceso de convolución, formado por la excitación de entrada convolucionada con el sistema considerado, dando como resultado, la respuesta dentro de un intervalo de tiempo

8. ESTABILIDAD EN UN CONTROL EN LAZO CERRADO

   • variaciones que sufre la señal de salida con respecto a la de referencia a lo largo del tiempo.
   • Si la señal no varía mucho a lo largo del tiempo y se mantiene cercana a la de referencia se considera estable, en caso contrario inestable.
   • Para que el sistema sea estable, los polos en lazo cerrado o las raíces de la ecuación característica deben presentarse en el plano z dentro del círculo unitario.
   • Si un polo simple se presenta en z=1, entonces el sistema se vuelve críticamente estable. También ocurre si solo un par de polos complejos conjugados se presentan sobre el círculo unitario. Cualquier polo múltiple, el sistema es inestable en el círculo unitario.
     • Los ceros en lazo cerrado no afectan la estabilidad absoluta y por lo tanto pueden quedar localizados cualquier parte del plano z.

9. RESPUESTA PASO DE UN SISTEMA DINAMICO

   • Las señales usadas regularmente son: Escalón, Rampa, Parábola, Impulso y senoidales.
   • La respuesta en el tiempo puede ser transitoria o estacionaria
     • Respuesta transitoria: Parte de la respuesta que cae a cero cuando el tiempo tiende a infinito
     • Respuesta estacionaria: si el sistema es estable la respuesta perdura cuando el tiempo tiende a infinito
   • Sistema de primer orden: Impulso unitario, Entrada escalón unitario, Entrada rampa unitaria,
   • Sistema de segundo Orden: Sistema subamortiguado, Sistema criticamente amortiguado, Sistema sobreamortiguado, Sistema oscilatorio

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