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Tecnológico de Estudios Superiores de Coacalco
Control de Sistemas
Profesor: Olvera Martínez
Alumno: Domínguez Díaz Ricardo
Grupo: 5811
Octavo semestre
Introducción
En la actuaidad como sabemos hay diferentes tipos de controlo por lo cual hemos
considerar ver como son sistemas de control discreto por lo cual en este trabajo
encontraremos lo que es lo más básico de como poder entender y ver como
procesan la información los sistemas discretos para empezar primero definamos lo
que son ciertos temimos como menciono a continuación:
Control: La palabra control proviene del término francés contrôle y
significa comprobación, inspección, fiscalización o intervención. También
puede hacer referencia al dominio, mando y preponderancia, o a
la regulación sobre un sistema.
Sistemas: el latín sistema, un sistema es módulo ordenado de elementos
que se encuentran interrelacionados y que interactúan entre sí. El concepto
se utiliza tanto para definir a un conjunto de conceptos como a objetos
reales dotados de organización.
Un sistema conceptual o ideal es un conjunto organizado de definiciones,
símbolos y otros instrumentos del pensamiento (como las matemáticas,
la notación musical y la lógica formal).
Un sistema real, en cambio, es una entidad material formada por
componentes organizados que interactúan de forma en que las propiedades
del conjunto no pueden deducirse por completo de las propiedades de la
partes (denominadas propiedades emergentes).
Discreto: En matemáticas y física, una función, variable o sistema se
considerarán discretos, en contraposición a continuos, si son divisibles un
número finito de veces. Así, el conjunto de los números naturales es un
conjunto discreto, así como también lo es la energía de los
estados cuánticos. Entre cada uno de los
miembros del conjunto no puede haber más términos. Como se ve, en los
números naturales se puede llegar a una sucesión indivisible de números
Muestreo: Cabe mencionar que para que el muestreo sea válido y se pueda
realizar un estudio adecuado (que consienta no solo hacer estimaciones de
la población sino estimar también los márgenes de error correspondientes a
dichas estimaciones), debe cumplir ciertos requisitos. Nunca podremos
estar enteramente seguros de que el resultado sea una muestra
representativa, pero sí podemos actuar de manera que esta condición se
alcance con una probabilidad alta.
Desarrollo
Proceso
El control del proceso consistirá en la recepción de unas entradas, variables del proceso, su procesamiento y comparación con unos valores predeterminados por el usuario, y posterior corrección en caso de que se haya producido alguna desviación respecto al valor preestablecido de algún parámetro de proceso.
Elementos de medida (Sensores) Generan una señal indicativa de las condiciones de proceso.
Elementos de control lógico (Controladores): Leen la señal de medida, comparan la variable medida con la deseada (punto de consigna) para determinar el error, y estabilizan el sistema realizando el ajuste necesario para reducir o eliminar el error.
Elementos de actuación (Válvulas y otros elementos finales de control): Reciben la señal del controlador y actúan sobre el elemento final de control, de acuerdo a la señal recibida.
Tipos de control
Los principales tipos de control utilizados en los procesos industriales serán:
Normales:
• Sistemas de realimentación. (Feed-back) Proporcional Integral Derivativo • Sistema anticipativo (Feed-Foward)• Sistema en cascada (Cascade) • Sistema selectivo (Over-Ride)
Avanzados
• Control de restricciones (Constraint Control) • Control del modelo de referencia (Model Reference Control) • Optimización de unidades
Sistema
Un sistema es toda realidad en la que interactúan variables de diferentes tipos para producir señales
Las señales se denominan salidas del sistema, las señales que pueden ser manipuladas libremente
Clasificación de los sistemas
La clasificación de un sistema al igual que el análisis de los aspectos del mismo es un proceso relativo
Abiertos: Sistemas que intercambian materia, energía o información con el ambiente. Ejemplo: célula.
Cerrados: Sistemas que no intercambian materia, energía o información con el ambiente. Ejemplos: El universo.
Concretos: Sistema físico o tangible. Ejemplos: Equipos de sonidos
Abstractos: Sistemas simbólicos o conceptuales. Ejemplo: Sistema sexagesimal.
Naturales: Sistemas generados por la naturaleza, tales como los ríos.
Artificiales: Sistemas que son productos de la actividad humana, son concebidos y construidos por el hombre, tenemos al tren.
Simples: Sistemas con pocos elementos y relaciones, como el péndulo.
Complejos: Sistemas con numerosos elementos y relaciones. Ejemplo: universidad.
Estáticos: Sistema que no cambia en el tiempo: Sistema numérico.
Dinámicos: Sistema que cambia en el tiempo: hongo.
Discretos: Sistema definido por variables discretas: lógica booleana.
Continuos: Sistema definido por variables continúas: ríos.
Jerárquicos: Sistemas cuyos elementos están relacionados mediante relaciones de dependencia o subordinación conformando una organización por niveles: gobierno de una ciudad.
Sistema de control: Sistema jerárquico en el cual unos elementos son controlados por otros: lámparas.
Determinístico: Sistema con un comportamiento previsible: palanca.
Probabilístico: Sistema con un comportamiento no previsible: el clima.
Modelos de Sistemas
Está claro que los modelos pueden venir dados por diferentes estructuras y con distintas formulaciones matemáticas. El modelado e identificación de sistemas no lineales es, en buena medida, un problema dependiente de las aplicaciones y que frecuentemente tiene sus raíces en la tradición y en las técnicas específicas del área de aplicación.
Método grafico de identificación
Para diseñar un sistema de control es necesario conocer la dinámica de la
planta ante cambios en las variables de entrada y perturbaciones externas. Una
fase importante en el diseño es la identificación que tiene como objetivo que el
modelo identificado reproduzca con suficiente exactitud el comportamiento del
proceso.
Obtención de un modelo que sea representativo para los fines deseados, de las
características dinámicas del proceso objeto de estudio.
Objetivo
Realizar un óptimo modelado del proceso.
Obtener un controlador eficiente.
Proceso de identificación.
Obtención de datos de entrada - salida.
Tratamiento previo de los datos registrados.
Elección de la estructura del modelo.
Obtención de los parámetros del modelo.
Control Discreto
Un sistema en tiempo discreto viene caracterizado por magnitudes que varían solo
en instantes específicos de tiempo.
Estas magnitudes o señales en tiempo discreto r(K) toman valores
rt1 , rt2 , , , , , , , , , rtn
Sistema de Control Discreto
Los sistemas de control de tiempo discreto (STD) son sistemas dinámicos para los
cuales una ó más de sus variables solamente son conocidas en ciertos instantes.
Este proceso de muestreo, que convierte una señal analógica o de tiempo
continuo en una señal discreta o muestreada, podría hacerse a un ritmo constante,
variable según alguna ley de variación o aleatorio
Sistemas en tiempo discreto
Transformada Z
La transformada Z es un método para tratar funciones discretas en el tiempo
El papel de la transformada Z en sistemas discretos en el tiempo es similar al de la
transformada de Laplace en sistemas continuos en el tiempo
Ambas representan herramientas para el análisis de ciertas propiedades de las
señales que son más difíciles de evaluaren el dominio del tiempo
Una señal discreta puede identificarse en un número finito o infinito contable de
instantes de tiempo
Una variable discreta se identifica por la variable de tiempo tn, donde ‘n’
toma valores enteros. La señal se define para los instantes …t−3, t−2, t−1,
t0, t1, t2 …
Se puede interpretar las señales en tiempo discreto como una secuencia
de números ordenados por el parámetro tn: …,x[t−1], x[t0], x[t1]…
Por conveniencia se denota la señal en tiempo discreto por x[n]
Definiciones Señales esenciales� Son aquellas señales de importancia vital para describir el comportamiento
de un sistema
Sistema de tiempo continuo
Se define como un sistema donde las señales esenciales son continuas en
el tiempo Sistema en tiempo discreto� Un sistema donde las señales esenciales son discretas en el tiempo �
Sistemas en tiempo híbrido
Algunas de las señales esenciales son en tiempo discreto y otras en
tiempo continuo
Conclusiones:
Como hemos podido ver no hemos dado cuenta de que los sistemas de control
están definidos por mucho elementos físicos los cuales no darán un mejor control
del mismo, podemos pensar que no son de mucho interés pero son elementos que
hacen posible tener un mejor sistema.
Como podemos mencionar también nos hemos dado cuenta que el control de
procesos es de muchas maneras extenso ya que abarcamos procesos que
debeos de tener en consideración ya que son distintos los modelados que
llegamos a hacer por lo cual es de vital importancia ver también cuales son las
señales que debemos de manejar par así tener un mejor sistemas.
En conclusión breve de cómo debe de manejarse los sistemas de control de
procesos ya que debido a esto debemos tener bien en claro lo que debemos
controlar para que sea de la mejor manera el proceso así ismo tener en cuenta la
detección de errores dentro de nuestro sistemas así poder tener un una
estabilidad que la finalidad en la que podemos concluir que llegamos a lo largo del
estudio de todos estos ya mencionados procesos y características.
Bibliografías: