PROGRAMAS DE INGENIERIAS ELECTRICA, ELECTRONICA  Y MECATRONICA

CONTROL AUTOMATICO II

INFORMACION GENERAL:

Código:               04272

Nombre:               Control Automático II

Nivel:                 08                           Area: Control

Profesor:            Ing. Jorge E. Duque

OBJETIVOS:

• Estudiar y  analizar  las diferentes técnicas de diseño de compensadores y controladores utilizando  métodos de diseño clásico y métodos modernos de espacio de estado, con el fin de cumplir las especificaciones de un sistema de control.

• Estudiar las características de las acciones de control y el comportamiento dinámico de los reguladores PID.

• Realizar el diseño y sintonización de controladores PID utilizando los métodos de Ziegler-Nichols

• Diseñar sistemas de control utilizando métodos de espacio de estado.

JUSTIFICACION:

 

Un ingeniero de control debe contar con amplios conocimientos de las técnicas de control, tanto clásicas como modernas. El conocimiento de la teoría de control moderna incrementa las perspectivas analíticas del  usuario en la solución de problemas complejos de control ;  resultando de mucha  importancia el estudio de las variables de estado para su utilización en aplicaciones tales como el control multivariable , controladores con realimentación de estado y control óptimo.

Los computadores y los programas de CAD ( Diseño Asistido por Computadora) permiten actualmente que la mayoría de los ingenieros puedan resolver problemas de control con facilidad y eficiencia.

TEMAS GENERALES:

1.Técnicas  de diseño y compensación.

Consideraciones preliminares de diseño. Efecto de la adición de ceros. Efecto de la adición de polos. Compensación en adelanto . Características de los compensadores en adelanto. Técnicas de compensación basadas en el lugar de las raíces. Compensación en atraso. Compensación por el método de respuesta en frecuencia. Compensación en adelanto - atraso

 

2. Acciones básicas de control y controladores.

Características y modos de operación de un controlador. Acciones básicas de control. Control todo-nada. Acción proporcional. Acción Integral. Acción derivativa Control proporcional. Control PI. Control PD. Control PID. Implementación de controladores PID. Consideraciones prácticas.

 

3. Métodos de sintonización de  controladores

Identificación de una planta. Reglas de Ziegler Nichols. Método de la curva de reacción. Método oscilatorio. 

Método del relé. Simulación y sintonización utilizando Matlab.

 

4. Estructuras de control avanzado.

Control en cascada. Control Feed-Forward o anticipativo. Control de relación. Control de sobremando. Control de gama partida. Sistemas de control distribuido.  Ejemplos de aplicaciones.

 

5. Control Multivariable.

Introducción. Sistemas de múltiples entradas múltiples salidas (MIMO). Matriz de ganancias de Bristol  (RGA). Diseño de desacopladores.

 

6 . DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL POR ESPACIO DE ESTADO  

Representación en espacio de estado de sistemas en tiempo discreto. Estabilidad de Liapunov. Controlabilidad. Observabilidad. Diseño por ubicación de polos. Fórmula de Ackerman. Observadores de Estado. Introducción de las entradas de referencia.