Enunciado Aux 2 - U

Profesor de cátedra: Roberto Cárdenas
Profesor auxiliar: Bernardo Severino
09 de Abril de 2012
EL4004 - Fundamentos de Control de Sistemas
Clase Auxiliar 2 – Diseño en LGR
Problema 1
Se desea controlar el funcionamiento del motor mediante lazos anidados de control, es decir, se
quiere controlar la velocidad angular y la corriente de excitación del motor, donde el lazo interno o
de corriente se encuentra al interior del lazo de control de la velocidad.
El diagrama de bloques de este sistema de control es el siguiente:
Donde:
Que corresponden a la función de transferencia asociada a la corriente de excitación y la función
de transferencia asociada a la velocidad de giro respectivamente.
Para realizar el proceso de control se pide lo siguiente:
a) Diseñe un controlador PI continuo usando LGR para el lazo interno o de corriente que
satisfaga los siguientes requerimientos: MOV=6.4% y ts=0.01 [s].
b) Encontrar LGR sin compensar y diseñar un controlador polo-cero (con LGR), para el lazo de
control externo o de velocidad, que satisfaga los siguientes requerimientos: MOV=8% y
ts=0.1 [s].
Hint: Para dibujar LGR y sintonizar considere que el lazo de corriente o interno es muy
rápido y que se encuentra diseñado para no tener error en régimen permanente.
c) ¿Qué es el “antiwindup”? ¿Para qué sirve? ¿Cuál es su finalidad en el proceso de control
del motor de corriente continua?
Problema 2
Se desea implementar y estudiar estrategias continuas de control de temperatura del trozo de
acero. La función que relaciona la temperatura de la bobina y la potencia eléctrica consumida es:
Por otra parte, la función que relaciona la temperatura de la bobina con la del trozo de acero es:
Para esto se pide:
a) Describir un diagrama de bloques completo del sistema de control continuo. Identificar la
variable controlada, la variable manipulada, un sensor y un actuador. Describir una
perturbación relevante para este sistema.
b) Considere un controlador
. Usando LGR muestre que es sistema es inestable
para todo
. Usando el criterio de R-W analice la estabilidad del sistema al considerar
con
. Concluya en función de la agregación de un cero en el
lazo abierto del sistema retroalimentado.
c) Diseñe un controlador proporcional derivativo usando la estrategia LGR tal que el sistema
en lazo cerrado tenga una sobre-oscilación del 30% y un tiempo de estabilización de 30
segundos.
d) Describa las ventajas y desventajas de utilizar la técnica gráfica de control en relación a
otras alternativas vistas en el curso.