control de procesos 2 (1)
DESCRIPTION
control de procesosTRANSCRIPT
CONTENIDO
UNIDAD I
Fundamentos y Simulaciones en
Telecomunicaciones.
UNIDAD II
Fundamentos y Simulaciones en Control
y Automatización de Procesos.
• Introducción.• Sistema de comunicación.• Conversión análoga – digital.• Transformada discreta de Fourier.• Diseño y aplicación de filtros
digitales.• Modulación Analógica y Digital.• Modulación de Banda Base.• Fundamentos y procesamiento de
imágenes digitales.• Introducción al procesamiento de
video digital.• Simulaciones con Matlab y Labview.
• Introducción.• Elementos básicos de un sistema de
control realimentado.• Sistemas SISO.• Transmisores e instrumentos
industriales.• Análisis frecuencial de los sistemas de
control.• Controladores PID. Sintonización.• Fundamentos de variables de estado.• Fundamentos de Control lógico
programable.• Simulaciones con Matlab y Labview.
ANÁLISIS FRECUENCIAL
DIAGRAMA DE BODE: representación gráfica en módulo y fase.
Módulo dB
Frecuencia rad/seg
jwsssssEntrada
sSalida
)130(400
)()(
2
CONTROLADOR PID
Combinación de los modos P , I y D.
0p
t
0i
p
dtde(t)
K e(t)dt T
K )( )( uTteKtU dp
sT
sT
11K
)s(E
)s(Ud
ip
KP = 10
Td = 10
Ti = 0.01
Ti = 0.5
Ti = 1.0
Ti = 1.5
bassFT
2
1
CONTROLADOR PID
KP = 1.5
Ti = 0.2
Td = 0.01
Td = 0.5
Td = 2
Td = 5
bassFT
2
1
SINTONIZACIÓN DE CONTROLADOR
1. Método de Tanteo (lazo cerrado)
2. Método de Ganancia Límite (lazo cerrado)
3. Método de la Curva de Reacción (lazo abierto)
Kcr: Ganancia crítica.
Tcr: Periodo crítico.
CASO KP TI TD
P 0.5 * Kcr ----- ----
P + I 0.45 * Kcr Tcr / 1.2 ----
P + I + D 0.6 * Kcr Tcr / 2 Tcr / 8
SINTONIZACIÓN DE CONTROLADOR
𝐺𝑝(𝑠)=400
𝑠(𝑠¿¿2+30 𝑠+1)¿Kpu(t)
CONTROLADOR SINTONIZADO:
Kp = 9
Ti = 0.25
Td = 0.0625
SINTONIZACIÓN DE CONTROLADOR
LAZO CERRADOLAZO ABIERTO
CONTROLADOR PID - DIGITAL
Una o más variables cambiar sólo en valores discretos de tiempo: nTs.
Sistema de Control Discreto
CONTROLADOR PID - DIGITAL
1
00
][)(
]1[][
)(
][ )(
k
ss
t
s
ss
s
nTxTdttx
TnTxnTx
dttxd
nTxtx
]1[][ ][* e[n] u[n]
)( )( )()(
ip
neneT
KneTKK
dttde
KdtteKteKtu
s
d
is
dip
snT t
CONTROL MODERNO: VARIABLES DE ESTADO
Salida
PROCESO / PLANTA
OBSERVADOR DE ESTADOS
Perturbación
REALIMENTACIÓNGanancia K
Estado estimado
CONTROLADOR PROCESO / PLANTA
TRANSMISOR
Referencia
Señal de Control Salida
Perturbación
CONTROL MODERNO: VARIABLES DE ESTADO
Función de transferencia:
Matriz de transferencia:
Utilizar varias ecuaciones diferenciales de 1er orden, en vez de algunas ecuaciones pero de mayor orden.
SISO
MIMO...
.
.
.
CONTROL MODERNO: VARIABLES DE ESTADO
ttutxgty
ttutxftx
),(),()(
),(),()(*
)()()()()(
)()()()()(*
tutDtxtCty
tutBtxtAtx
)()()(
)()()(*
tDutCxty
tButAxtx
nnnn
nnnn
o
asasasbsbsbsb
sUsY
11
1
11
1
......
)()(
)(
1
0
...
0
0
...
...
1...000
...............
0...100
0...010
...1
2
1
121*
1
*
2
*
*
1
tu
x
x
x
x
aaaax
x
x
x
n
n
nnnn
n
)(......)( 0
1
2
1
0110220110 tub
x
x
x
x
babbabbabbabty
n
n
nnnn
FUNDAMENTOS DE PLC
Equipo electrónico inteligente diseñado a partir de microprocesadores.
Conformado por módulos o unidades.
Utilizado para automatizar sistemas eléctricos, electrónicos, neumáticos e hidráulicos de control discreto y análogo.
FUNDAMENTOS DE PLC
PROCESO
CPUInterfase de
EntradaInterfase de
Salida
Unidad de Programación
ACTUADORESSENSORES
Fuente de Alimentación
FUNDAMENTOS DE PLC
FUNDAMENTOS DE PLC
CONTROLADOR INTELIGENTE
Si PRESIÓN es ALTA y TEMPERATURA es
FRÍA entonces VÁLVULA está
CERRADA
LÓGICA DIFUSA:
Herramienta que captura informaciones imprecisas del lenguaje natural Formato Numérico.
Valores Verdaderos [ 0 , 1]0 : Representa Falsedad Absoluta1 : Representa Verdad Absoluta
CONTROLADOR INTELIGENTE
Control Difuso
MIMO
Salida 1
Salida 2
Salida m
Entrada 1
Entrada 2
. . .
Entrada r
. . .
CONTROLADOR INTELIGENTE
Variables Lingüísticas: PID-DIFUSO.
Voltaje Acondicionador