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CONTROL DIGITAL CURSO: 203041A_363
PASO 2
Wilfredo vargas cely CODIGO: 1057599489
TUTOR: JOAN SEBASTIAN BUSTOS
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA SEPTIEMBRE 2017
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INTRODUCCION
El desarrollo de este trabajo busca representar y analiza los sistemas de control en tiempo discreto a través de los teoremas de muestreo y funciones de transferencia, mediante la selección del mejor sistema para optimizar procesos, de acuerdo con herramientas de software especializado. Se buscara proyectar y diseñar sistemas de control digital mediante técnicas convencionales y especializadas, basados en la estabilización, lugar de raíces y ubicación de polos del sistema, análisis de estados y filtros digitales para la solución o mejoramiento de sistemas con control analógico, fortaleciendo los procedimientos para el diseño, simulación e implementación de circuitos electrónicos de control digital para ser aplicados en procesos industriales y automatización de líneas de producción. Este trabajo de control digital es basado en un abordaje de los entornos virtuales de esta materia, las cuales nos generaran habilidades operativas de cada uno de los temas propuestos. Para la realización de esta actividad desarrollaremos los pasos propuestos en la guía integradora de actividades.
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OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL
Representar y analizar los sistemas de control en tiempo discreto a través de los teoremas de muestreo y funciones de transferencia, mediante la selección del mejor sistema para optimizar procesos, de acuerdo con herramientas de software especializado
Objetivos específicos
Generar las habilidades y destrezas que nos permitan alcanzar una fundamentación teórica en las aplicaciones del control digital a trav és de herramientas de software.
Contextualizar los diferentes métodos para el análisis, diseño e imp lementación de sistemas con controladores digitales aplicados a procesos industriales.
Estimular el desarrollo hacia la investigación mediante la elaboración de proyectos simuladores y físicos presentados por ellos mismos, con el fin de potenciar ap titudes y estrategias fundamentales en el ejercicio de nuestra vida como profesionales.
conocer y adquirir las bases fundamentales en el análisis y desarrollo matemático para la comprensión e implementación de los sistemas de control digital y aplicarlos a la solución de problemas reales.
fortalecer los procedimientos para el diseño, simulación e implementación de circuitos electrónicos de control digital para ser aplicados en procesos industriales y automatización de líneas de producción.
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FASE DE LA ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE: PASO 2: DESARROLLAR EL ANÁLISIS DE SISTEMAS EN TIEMPO DISCRETO.
Descripción del Problema: Usando como base la temática de la unidad I del curso, y con el uso de Matlab dar solución a los siguientes problemas.
1. Con la función de transferencia del paso 1 y teniendo en cuenta que el periodo de muestreo T es de 0.10seg. Analizar la respuesta a una entrada en rampa unitaria hasta K=25 Nota: La función de transferencia se debe establecer por los integrantes del grupo.
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Polos y ceros
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2. La función de transferencia de un sistema está dada por la función de transferencia del Paso 1 La entrada u(k) está dada por: U (0) = u (1) = u (2) = -1
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u (3) = u (4) = u (5) = 1 u (6) = u (7) = u (8) = -1 u(K)=0, para k=9,10, 11…25
Encontrar la respuesta y(k) a esta entrada y obtener la gráfica de y(k) frente a k Hacer el análisis de respuesta transitoria y en estado permanente Nota: La función de transferencia se debe establecer por los integrantes del grupo.
La función de transferencia de un sistema está dada por: La respuesta del sistema ante la entrada u(k) se obtiene graficando los coeficientes obtenidos con la función filter que se encarga de filtrar la señal de entrada u(k) a través de la función definida por g
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3. Según la figura. Determinar los valores límites de ganancia K, tanto para los valores positivos y negativos, que se pueden implementar en lazo directo sin inestabilizar el sistema. Igualmente obtener el lugar de las raíces que permita estudiar la respuesta del sistema cuando el polo del bloque de la realimentación varía en el rango de 0 hasta – infinito.
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4.
¿Teniendo en cuenta la solución del ejercicio en tiempo continuo, como representaríamos un controlador digital?
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el modelo que más se aproxima es el modelo de tustin
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CONCLUSIONES
De esta actividad logramos conocer temáticas de análisis en tiempo discreto y continuó diseño de controladores digitales e implementación de controladores con la intención de dominar los conceptos sobre las técnicas de diseño de control digital desarrollando habilidades para el manejo de un conjunto de herramientas que nos permiten encontrar el modelo matemático de un sistema físico mediante la aplicación de leyes físicas o mediante la aplicación de señales de prueba al sistema. Podemos concluir que nos ha servido como repaso y fortalecimiento en el curso de control digital con referencia al desarrollo de la guía integradora de actividades, con base a la inspección previa de los diferentes entornos virtuales de esta materia, los cuales considero me generaron valiosas habilidades cognitivas.
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BIBLIOGRAFIA. Vargas, V. M. (2004).Tutorial de análisis y control de sistemas usando Matlab. Tratamiento
mediante funciones de transferencia. Sistemas discretos, Páginas 31-33. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/5788 Céspedes, J. J. & Rodríguez O. D. (2010). Módulo Control Digital 299006. UNAD. Funciones
de transferencia en z. Páginas 21-22. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/4978 Vásquez, L. V. (2015). Control Digital. Departamento de mecatrónica y automatización. ITESM-CEM- Análisis de sistemas de control en tiempo discreto. Páginas 21-25.Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/5789 Vásquez, L. V. (2015). Control Digital. Departamento de mecatrónica y automatización. ITESM-CEM- Análisis de estabilidad en el plano z. Páginas 35-36. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/5789 Rodríguez, D. & Alamo, T. (2014). Ingeniería de Control. Tema 5. Análisis de Sistemas
Muestreados, páginas 6-9. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/5785 Rodríguez, D. & Alamo, T. (2014). Ingeniería de Control. Tema 5. Análisis de Sistemas
Muestreados, páginas 6-9. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/5785 Vásquez, L. V. (2015). Control Digital. Departamento de mecatrónica y automatización. ITESM-CEM- La prueba de estabilidad de Jury. Páginas 37-40.Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/5789 http://conferencia2.unad.edu.co/p78w2ib53m9/?launcher=false&fcsContent=true&pbMode=nor mal
