Transparencias del tema 15

Sistemas Automáticos- Tema 15
`
El actuador en la cadena de control
`
Li i i
Limitaciones
d
de llos actuadores
d
`
Ancho de banda
`
Retardo de transporte
`
Saturación
`
Zona muerta y Slew rate
2
Perturbaciones
Señal de
mando o
referencia
r(t)
Referencia en
unidades del S
Señal
ñ ld
de
sensor
error
Selector
de
Referencia
r'(t)
+
Σ
wi(t)
Acción
de
control
e(t)
wi(t)
Variable
controlada
y(t)
u(t)
Regulador
Actuador
Proceso
−
Planta
Variable
realimentada
li
t d
ym(t)
Captador
o sensor
v(t)
Ruido del sensor
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`
Motores
Figuras: Dorf, et al.
“Modern Control Systems” 10th ed.
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`
Electroválvulas
Figuras: Dorf, et al.
“Modern Control Systems” 10th ed.
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`
Calefactores
Figuras: Dorf, et al.
“Modern Control Systems” 10th ed.
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`
Electroimanes
Figuras: Dorf, et al.
“Modern Control Systems” 10th ed.
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`
Dinámicas
◦ Ancho de banda
◦ Retardo de transporte
`
Estáticas
◦ Saturación
◦ Zona muerta
◦ Slew-rate
Slew rate
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Si el ancho de banda del actuador
no es mayor que ell ancho
h de
d b
banda
d
del sistema realimentado
suponiendo actuador ideal:
• El ancho de banda real queda
reducido
• Disminuye la estabilidad relativa
• Más sensibilidad
• Más oscilación
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Figuras: Dorf, et al.
“Modern Control Systems” 10th ed.
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Si el actuador es (o tiene) un
retardo
d puro que no se h
ha tenido
d en
cuenta en el diseño se reduce el
margen de fase:
• Disminuye la estabilidad relativa
• Más sensibilidad
• Más oscilación
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Respuesta a escalón
(con saturación)
Lugar de las raíces
(sin saturación)
Ganancia efectiva
(ganancia variable)
Figuras: Franklin et al.
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`
Sistemas condicionalmente estables
Lugar de las raíces
(sin saturación)
Respuesta a escalón
(con saturación)
Figuras: Franklin et al.
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`
Ciclo límite
Figuras: Franklin et al.
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`
Windup
Figura: Franklin et al.
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`
Esquemas antiwindup
Figuras: Franklin et al.
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`
Ejemplo
Figuras: Franklin et al.
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Figuras: Franklin et al.
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