Ingenieria

SISTEMAS DE CONTROL I Grupo de Investigaci´n en Control Industrial o ´ Area de Autom´tica a

Profesores: Jos´ Miguel Ram´ S. e ırez Esteban Emilio Rosero Garc´ ıa

UNIVERSIDAD DEL VALLE Escuela de Ingenier´ El´ctrica y Electr´nica ıa e o Santiago de Cali 23 de octubre de 2007

Contenido
1. Introducci´n a los sistemas de control o 1.1. Importancia . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.Definiciones . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. Clasificaciones . . . . . . . . . . . . . . 1.4. Representaci´n . . . . . . . . . . . . . o 1.5. Bucla t´pica . . . . . . . . . . . . . . . ı 1.5.1. Bucla T´ ıpica An´loga . . . . . . a 1.5.2. Bucla T´ ıpica Digital . . . . . . 1.6. An´lisis . . . . . . . . . . . . . . . . . a 1.7. Dise˜o . . . . . . . . . . . . . . . . . . n Referencias . . . . . . . . . . . .. . . . . . 10 11 12 13 19 20 21 23 24 25 31

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Cap´ ıtulo 1 Introducci´n a los sistemas de ocontrol
Introducci´n o
El control autom´tico ha desempe˜ado una funci´n vital en el avance de a n o la ingenier´ y la ciencia, es una parte importante e integral de los procesos ıa modernos industriales y de manufactura. Pr´cticamente, cada aspecto de las a actividades de nuestra vida diaria est´ afectado por alg´n tipo de sistema de a u control. Los sistemas de control se encuentran en grancantidad en todos los sectores de la industria tales como control de calidad de los productos manufacturados, l´ ıneas de ensamble autom´tico, control de m´quina-herramienta, a a sistemas de transporte, sistemas de potencia, rob´tica, etc., a´n el control de o u inventarios y los sistemas econ´micos y sociales se pueden analizar a trav´s o e de la teor´ de control autom´tico. ıa a Debido a que losavances de la teor´a y la pr´ctica del control autom´tico ı a a aportan los medios para obtener un desempe˜o ´ptimo de los sistemas din´min o a cos, tales como mejorar la productividad y eliminar muchas de las operaciones repetitivas y rutinarias, los ingenieros y cient´ ıficos deben tener un buen conocimiento de este campo. En esta unidad se presentar´n las definiciones, las clasificaciones, las reapresentaciones, la bucla t´ ıpica an´loga y digital, y de forma general, los proa cesos de an´lisis y dise˜o de los sistemas de control. a n

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1.1. IMPORTANCIA

Objetivos
1. Conocer la importancia de los sistemas de control en la sociedad. 2. Emplear la terminolog´ utilizada en los sistemas de control an´logos ıa a y digitales. (Conocimiento) 3. Identificar, diferenciar y analizar loselementos y se˜ales de la bucla n t´pica de control an´loga y digital. (Comprensi´n) ı a o

Contenidos 1.1. Importancia

1. Los sistemas de control han sido de gran impacto para el desarrollo de nuestra sociedad ya que han permitido: Automatizar tareas humanas repetitivas, tediosas y/o peligrosas. Trabajar con tolerancias mucho menores, mejorando la calidad de los productos. Disminuir costos deproducci´n en mano de obra e insumos. o Mejorar la seguridad de operaci´n de las m´quinas y procesos. o a 2. Los sistemas de control tienen vastas ´reas de aplicaci´n en: a o Industrias del transporte, incluyendo la aeroespacial; procesos qu´micos ı y biol´gicos; sistemas mec´nicos, el´ctricos y electromec´nicos; agroino a e a dustria, industrias de procesos y de manufactura; sistemas econ´micos, opol´ticos y sociales. ı 3. Los encontramos en nuestra cotidianidad : Desde la nevera hasta el sistema de control de combusti´n electr´nica o o de los autom´viles y as´ como en nuestro propio cuerpo: control de la o ı temperatura corporal, presi´n arterial, equilibrio,... o El simple acto de se˜alar con el dedo es un sistema de control. n

J. Ram´ ırez y E. Rosero

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GICI

1.2....