DISEO ESTTICO DECONTROL Oscar Pez RiveraProfesor Asociadodel Departamento de Ingeniera Elctrica DICIEMBREde 2005Oscar Pez Rivera Profesor Asociado del Departamento de Ingeniera ElctricaUNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEDepartamento de Ingeniera Elctrica

Diseo en rgimen permanentepagina 2DISEO DE SISTEMAS DE CONTROL AUTOMTICO EN RIMEN!ERMANENTEE" pro#"emaprin$ipa" %&esep"anteaenestet'pi$oese" (iseoenrgimenpermanente(e&nsistema#a)o$ontro" a&tom*ti$o+parae""osetienen"assig&ientes restri$$iones,-. E" sistema #a)o $ontro" es asint'ti$a mente esta#"e 2. e" "a/o (e $ontro" emp"ea(o es (e" tipo "a/o $erra(o La primera restri$$i'n es insa"0a#"e1 0a"e (e$ir no es posi#"e operar &n sistemainesta#"e.La seg&n(a restri$$i'n no "o es en 0er(a(1 es so"o %&e se 2a e"egi(o esta 3i"oso34a(e$ontro" por ser "am*semp"ea(a. Lo%&ese(esarro""aenestet'pi$oese5tensi#"e a otras 3i"oso34as (e $ontro" Consi(rese e" "a+o&t 6es%&em*ti$o7 (e "a 8ig&ra Representa &na p"anta in(&stria" #a)o $ontro" a&tom*ti$o. En "a 8ig&ra serepresenta"ainter $one5i'n(e"ap"anta$one" sistema(ea$t&a$i'n+e"e"ementosensor 6(e"a0aria#"e#a)o$ontro"79 a(em*ssem&estra%&e(e#ene5istir inter3ases para "a $om&ni$a$i'n (e" opera(or $on "os instr&mentos9 estasinter3ases (e entra(a + (e sa"i(a se m&estran $one$ta(as a" $ontro"a(or + sensorrespe$ti0amente.Las ter4as representan e" $a#"ea(o e5istente entre e" $ontro"a(or + e" sistema (ea$t&a$i'n + e" $a#"ea(o e5istente entre e" $ontro"a(or + e" sensor..En "a 8ig&ra sig&iente se m&estra e" Diagramas (e #"o%&es(e "a representa$i'nanterior. Es (e$ir "a representa$i'n 3&n$iona". En esta 8ig&ra "as 0aria#"esrepresenta(as por "as 3"e$2as tien e" sig&iente signi3i$a(oOscar Pez Rivera Profesor Asociado del Departamento de Ingeniera ElctricaDiseo en rgimen permanentepagina :;aria#"es (e instr&menta$i'n R sea" (e re3eren$ia C sea" (e pro$eso M sea" (e man(o a" sistema (e a$t&a$i'n ;aria#"es g"o#a"es (e pro$eso < 0aria#"e (e a$t&a$i'n L 0aria#"e (e $arga o pert&r#a$i'n= 0aria#"e #a)o $ontro" Natrale!a de la" #aria$le" Las 0aria#"es (e instr&menta$i'n 6R1 M1C7 son 0aria#"es (#i"es 6no p&e(en "i#erarpoten$ia + so"o ""e0an in3orma$i'n (e "a amp"it&( (e "a 0aria#"e7. En estri$to rigorson sea"es Las 0aria#"es g"o#a"es (e" pro$eso %&e o$&rre en "a p"anta6meros aptospara &na $om&ni$a$i'n 2om#re? ma%&ina %odelamiento de componente"Oscar Pez Rivera Profesor Asociado del Departamento de Ingeniera ElctricaDiseo en rgimen permanentepagina @Se mo(e"aran "os $omponentes (e" sistema (e $ontro" Sen"or&tran"mi"or Se mo(e"a seg>n "a e$&a$i'nCACB C6a7=Es(e$irse$onsi(eraaestee"emento$omo &n amp"i3i$a(or m*s &n #ias C'. Controlador E" mo(e"o para e" $ontro"a(or in$"&+e "aposi#i"i(a( (e %&e 3&n$ione ena&tom*ti$o + en man&a".En man&a" 6 e" sDit$2 ap&ntan(o a m7 1"a sa"i(a M ese" 0a"or(e"#ias1e"%&ep&e(e ser se"e$$iona(o (ire$tamentepor e" opera(or (e" pro$eso En a&tom*ti$o 6 e" sDit$2 ap&ntan(o a7 se origina e" error a tra0s (e "a (i3eren$iaentre"are3eren$ia+ "asa"i(a(e" sensor 1 "a $orre$$i'ndm%&e rea"i/a e"$ontro"a(or se s&ma a" #ias Eias es &na pa"a#ra sin tra(&$ir (e" i(ioma ing"es + %&e se re3iere a &na $anti(a($onstante se"e$$iona#"e + %&e espropia (e" instr&mento.Si"tema de actaci(n Engenera" e" sistema(ea$t&a$i'nes&ngranamp"i3i$a(or +trans(&$tor (epoten$ia Es &n trans(&$tor por%&e trans3orma "a nat&ra"e/a (e "a sea" (e instr&menta$i'nen "a nat&ra"e/a (e "a 0aria#"e (e a$t&a$i'n.Es&namp"i3i$a(or (e poten$iapor%&eamp"i3i$a&nos po$osmi"iDattsen2astamegaDatts.E" sistema (e a$t&a$i'n p&e(e ser m&+ $omp"e)o + $on 3re$&en$ia es no F "inea" En to(o $aso "o %&e se re%&iere es &na re"a$i'n est*ti$a entre s& entra(a 6M7 + s&sa"i(a < "o %&e se ""amar* "a $&r0a 3ina" (e a$t&a$i'n. En "as sig&ientes 8ig&rassem&estran a"g&nas $&r0as apro5ima(as %&e (esta$ana"g&nas$&a"i(a(es(e "ossistemas (e a$t&a$i'n. Oscar Pez Rivera Profesor Asociado del Departamento de Ingeniera ElctricaDiseo en rgimen permanentepagina Gsistema(ea$t&a$i'n(e" primer$&a(rante $on sat&ra$i'n enam#os e5tremos + pen(ientepositi0asistema (e a$t&a$i'n (e" primer$&a(rante $on sat&ra$i'n en am#ose5tremos + pen(iente negati0aSistema (e a$t&a$i'n (e" primer + $&arto $&a(rante$onsat&ra$i'nenam#os e5tremos + pen(ientepositi0aSistema(e a$t&a$i'n (e" primer +$&arto$&a(rante$onsat&ra$i'nenam#os e5tremos + pen(ientenegati0aOscar Pez Rivera Profesor Asociado del Departamento de Ingeniera ElctricaDiseo en rgimen permanentepagina HSinem#argo1 esm&+posi#"e%&ee" mo(e"o(e" sistema(ea$t&a$i'nsea&n$on)&nto(ee$&a$iones entreM1