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Fundamentos matemáticos - Funciones de transferencia, diagramas de bloques y gráfícas de flujo de señales - Modelo matemático de sistemas físicos - Análisis de variable de estado - Estabilidad de sistemas de control lineales - Análisis de sistemas de control en el dominio del tiempo - La técnica del lugar geométrico de las raíces - Análisis en el dominio de la frecuencia - Diseño de sistemas de control - Diseño de sistemas de control en el tiempo discreto - Trazas en el domino de la frecuencia - Tabla de transformadas de Laplace - Tabla de transformadas Z.
¿Quiere dominar el arte del control automático? Descubra los secretos de la teoría clásica con este libro imprescindible En un mundo cada vez más automatizado, comprender los principios fundamentales del control automático es esencial. Este libro desentraña los misterios de la teoría clásica de control automático, desde los conceptos básicos hasta las estrategias avanzadas de sintonización, lo que lo convierte en una herramienta clave para dominar el control de sistemas dinámicos. Gracias a la lectura de Teoría clásica de control automático se adentrará en todo un viaje educativo: "Comprenderá los sistemas y señales que gobiernan el mundo del control automático. "Aprenderá las técnicas de modelado esenciales para representar sistemas de la vida real. "Explorará la respuesta temporal de los sistemas y comprenderá cómo afecta a su comportamiento. "Profundizará en los sistemas de primer y segundo orden, así como en aquellos de orden superior. "Resolverá los errores de régimen permanente y aplicará estrategias para mejorar el rendimiento. "Utilizará el lugar de las raíces como herramienta poderosa para el diseño de sistemas de control. "Iniciará su camino en el mundo de los controladores, desde lo más básico hasta los controladores PID. Este libro cuenta con la experiencia académica de Gabriel Moreano y Julio Tafur, reconocidos docentes universitarios en el campo del control automático. Además, se enriquece con la perspectiva fresca y entusiasta de Ángel Sánchez, un estudiante destacado con un futuro prometedor en la disciplina. Asimismo, la obra está respaldada por instituciones educativas de renombre, por lo que cuenta con el apoyo académico de reconocidas universidades. No espere más para convertirse en un maestro del control automático. Con este libro descubrirá los conceptos fundamentales de la teoría clásica de control automático, que le permitirán diseñar sistemas de control efectivos, sintonizar controladores PID como un experto y asegurar un rendimiento óptimo en sus aplicaciones.
CONTENIDO: Introducción a los sistemas de control - La transformada de Laplace - Modelado matemático de sistemas dinámicos - Modelado matemático de sistemas de fluidos y sistemas térmicos - Análisis de la respuesta transitoria y estacionaria - Análisis del lugar de las raíces - Diseño de sistemas de control mediante el método del lugar de las raíces - Análisis de la respuesta en frecuencia - Análisis de la respuesta transitoria y estacionaria - Controladores PID y sistemas de control con dos grados de libertad - Análisis de sistemas de control en el espacio de estados - Diseño de sistemas de control en el espacio de estados.
En la industria moderna, dentro del área de control y automatización, ocurren cambios en los aspectos químicos y físicos de sustancias incluyendo parámetros como: el flujo, nivel, presión, temperatura, densidad y volumen. Hay varios procesos semejantes en sus bases, pero no idénticos. Para llevarlos a cabo en la manufactura se utilizan diversos dispositivos como: sensores, transmisores y controladores que van acompañados de una lógica de control para poder interactuar entre ellos con las distintas variables involucradas. Algunos procesos no requieren una lógica de control muy compleja, esos procesos operan con gran éxito con un alto rango de tolerancia con técnicas clásicas. Sin embargo, algunos procesos más complejos requieren lógicas de control modernas tales como Modelo de control Interno y Control Predictivo. Aquí se desarrolla desde un punto de vista comparativo esas técnicas modernas sin pasar por alto el clásico PID.
Este libro nace con la pretensión de ofrecer una introducción a la teoría clásica de control contínuo y discreto de sistemas. Puede ser util como libro de texto en asignaturas de distintas ingenierías e ingenierías técnicas (industrial, telecomunicaciones, informática, etc.), aunque también puede usarse para introducirse en el apasionante tema de control automático a ingenieros en ejercicio. El texto guía al lector con el objetivo de que llegue a conocer los conceptos básicos del control automático de sistemas, dividiendo la materia tratada en cuatro partes: La primera parte se dedica al análisis de sistemas contínuos realimentados, centrándose en el análisis en régimen permanente y las técnicas clásicas de análisis dinámico. Esta parte proporciona la base necesaria para abordar el diseño de sistemas contínuos de control. En la segunda parte se estudian las técnicas clásicas de diseño de sistemas contínuos de control, tanto en el dominio temporal como en el dominio frecuencial. La tercera parte comienza el análisis de los sistemas digitales o discretos de control (control por computador). Algunos aspectos tratados son el estudio de la estabilidad, análisis dinámico, en régimen permanente y frecuencial de sistemas discretos realimentados. En la cuarta parte se describen las técnicas de diseño de sistemas discretos de control, técnicas que permiten el desarrollo del sistema de control automático utilizando un computador.
La Ingeniería del Control Automático juega un papel fundamental en los sistemas y procesos tecnológicos modernos. Los beneficios que se obtienen con un buen control pueden llegar a ser enormes. Estos beneficios incluyen productos de mejor calidad, menor consumo de energía, minimización de desechos, mayores niveles de seguridad y reducción de la polución. No obstante lo anterior, la dificultad con el tema de control digital es que algunos de los aspectos más avanzados de la teoría requieren una base matemática grande. Se ha planteado, y con razón, que la teoría matemática de los sistemas es uno de los logros más significativos del siglo veinte. Sin embargo, su impacto práctico sólo se puede medir por los beneficios que trae en sus aplicaciones. Este libro, académico, intenta generar un equilibrio que pone un énfasis en el diseño teórico convencional y mediante técnicas con variables de estado, con la actividad real de aplicación de los controladores digitales y sistemas de control industriales, donde los beneficios de las teorías, o la ausencia de ellas, es más claramente percibida. En un típico problema industrial, uno debe investigar el comportamiento dinámico de aspectos térmicos y fluídicos, enfrentar los problemas que surgen de tasas de muestreo no uniformes en equipos con PLC's, integrar sistemas de instrumentación con redes y protocolos de telecomunicaciones, crear relaciones de confianza con los operadores de las plantas, investigar mecanismos de transferencia de comandos sin saltos para probar diseños en plantas potencialmente peligrosas, etc. En resumen, experimentamos entusiasmo y frustraciones diarias, retrocesos y progresos que surgen al introducir control avanzado en las industrias. Con la esperanza de contribuir a desarrollar en los lectores y en particular en los estudiantes de Sistemas de Control II de la Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales un conjunto de habilidades y actitudes, que si bien están ubicadas en un ambiente de teorías, los equiparán mejor para enfrentar los desafíos de los problemas de diseño del mundo real. UNIVERSITAS EDITORIAL CIENTÍFICA UNIVERSITARIA DE CÓRDOBAEste libro contiene el desarrollo de los siguientes temas: -1. Proceso de Señales Digitales-2. Transformadas Aplicadas a SLIT de Tiempo Discreto-3. Análisis y Diseño por Métodos Convencionales-4. Técnicas en Variables de Estado-A1. Representación de Señales Pasabanda-A2. Ecuaciones en diferencia (Eed)-A3. Expansión en Fracciones Simples (conocidas)-A4. Teorema de Cayley - Hamilton-A5. Introducción al Matlab para Sistema de Control-A6. Ejercicios para Control DigitalCon este libro usted podrá saber más sobre ingeniería/b>¡Compre este libro y conozca más sobre control digital!Física, ingeniería, estudios universitarios, teoría de comunicaciones, telecomunicaciones, ciencia, ciencias exactas, señales digitales, control digital.
El libro electrónico que se presenta es un compendio sobre la actividad docente a través de los años que el autor lleva impartiendo las materias referentes a control automático. El autor ha plasmado de una manera sencilla los conceptos fundamentales de ingeniería de control, a través de ideas claras y aprovechando la interactividad que ofrece esta versión electrónica. Se complementa con actividades relacionadas con el ejercicio profesional de un ingeniero. Una ventaja de esta propuesta de eBook es el poder contar con un solo libro de texto, que contemple los temarios de las materias de Ingeniería de control y Control computarizado, utilizando la misma notación y misma metodología para estas materias que no siempre son muy populares. El eBook contiene también ejercicios para los que se sugiere la utilización de software de licencia GNU, es decir, software libre que se puede instalar en cualquier PC o laptop y, en algunos casos, puede ser ejecutado en línea desde cualquier explorador de Internet.
Resulta imprescindible para acometer cualquier sistema de control conocer el comportamiento de los sistemas, así como su variación ante diferentes señales de entrada. En este ámbito, el campo de control automático es de especial importancia en el mundo industrial, donde es imprescindible conocer y comprender el comportamiento de los sistemas clásicos de control para conseguir que los sistemas físicos se comporten de acuerdo a unos requerimientos previamente especificados. Los sistemas de control de esta forma constituyen una materia fundamental en muchas titulaciones de ingeniería a través de la cual fundamentalmente los alumnos pueden adquirir competencias de diseño de reguladores (tanto de tiempo continuo como discreto) partiendo del uso de diferentes herramientas, así como de diferentes posibilidades de diseño. A lo largo de un curso clásico de sistemas de control se proporcionan los contenidos teóricos que permiten justificar las bases en las que se estructuran los diferentes contenidos. De igual forma, el estudiante puede realizar un conjunto de problemas, más o menos alejados de la realidad, que le posibilita comprender y afianzar estos conocimientos. Pero resulta fundamental, realizar experimentos y análisis prácticos que permitan contrastar, afianzar y comprender, bien en sistemas físicos reales o con maquetas simuladas, las posibilidades que ofrece el diseño de reguladores para el control de sistemas físicos. De esta forma, en este libro se recogen un conjunto de experimentos y análisis prácticos que posibilitan comprender desde un punto de vista práctico los diferentes comportamientos que pueden presentar los sistemas físicos al diseñar diferentes esquemas y elementos de control. El texto se ha dividido en dos partes bien diferenciadas. En la primera se recogen las características principales de los sistemas físicos que se utilizarán a lo largo de los diferentes ensayos. Posteriormente en una segunda parte se recogen un total de diez ensayos diferentes que permiten al alumno realizar experimentos con un grado de dificultad mayor a medida que avanza en la realización de las mismas. La primera de las sesiones permite identificar un sistema físico que se utilizará a lo largo de diferentes sesiones (motor de corriente continua) mediante métodos frecuenciales. La segunda de estas sesiones permite realizar este proceso de identificación mediante el uso de una tarjeta de adquisición de datos. De esta forma se pueden contrastar ambos resultados. En una tercera práctica se revisa la potencialidad que ofrece una Toolbox presente en el software Matlab (rltool) como herramienta para entender el diferente comportamiento de los sistemas de control en función de la posición de los polos del sistema en bucle cerrado. A continuación, la cuarta sesión ofrece la posibilidad de diseñar un regulador PID mediante la técnica del Lugar de las Raíces y simular el comportamiento de este regulador. Una sesión posterior se ofrece como alternativa al diseño de reguladores, el diseño de estos mediante el método de Ziegler-Nichols. La siguiente práctica culmina este bloque de diseño de reguladores mediante la sintonización del PID haciendo uso de los métodos frecuenciales de diseño. De esta manera, con estos tres experimentos prácticos, el estudiante podrá entender y asimilar las diferentes posibilidades para la sintonización de reguladores en sistemas continuos. A continuación, se presenta un ensayo donde se experimenta con diferentes arquitecturas de control discreto en función de la diferente posición de las acciones de control dentro del lazo de control. En la sesión octava se realiza el control del sistema físico previamente analizado e identificado (servomotor de corriente continua) mediante un control discreto con diferentes variantes. Por último, las dos últimas prácticas se encuentran enfocadas al diseño de controladores mediante el método de cancelación, en concreto mediante el método de controladores de Tiempo Mínimo y Tiempo Finito. Creemos que con este conjunto de prácticas se recopilan las principales actividades que el estudiante puede manejar en un curso clásico de sistemas de control.