Sistemas Avanzados de Control (Mecatrónica)

De ISAwiki
(Diferencia entre revisiones)
m (Bibliografía)
m
Línea 1: Línea 1:
__NOTOC__
 
 
{| border="1" cellspacing="0" width=100%
 
! style="background-color:#99CCFF;" | VERSIÓN PRELIMINAR. EN CONSTRUCCIÓN
 
|-
 
| style="background-color:#CCFFFF; " align="center"|
 
Esta página tiene un carácter totalmente '''PROVISIONAL''' y  no responde a ningún contenido oficial de la asignatura.
 
|}
 
  
  

Revisión de 18:48 10 mar 2008


Tabla de contenidos

Objetivos

Como objetivo principal se plantea el que los alumnos sean capaces de llevar a cabo todas las Fases en el desarrollo de un proyecto de control. Los contenidos, por tanto, se enfocan a capacitar al alumno en esta tarea.

Temario

Tema 0. Diseño de sistemas basados en la Respuesta en Frecuencia

Contenidos
  • Respuesta en frecuencia
  • Técnicas de trazado del diagrama de Bode
  • Características de la respuesta en frecuencia
  • Análisis de la estabilidad en lazo cerrado: Criterio de estabilidad de Nyquist
    • Principio del argumento
    • Aplicación a la determinación de la estabilidad
    • Márgenes de estabilidad
  • Respuesta en Frecuencia en bucle cerrado
  • Compensación de adelanto de fase
  • Compensación de atraso de fase
  • Compensación de adelanto-atraso de fase
  • Consideraciones de diseño
  • Especificaciones en términos de las funciones de sensibilidad

Bibliografía
  • Franklin, capítulo 6, secciones: prólogo, 6.6, 6.7


Tema 1. Análisis de sistemas realimentados

Contenidos
  • Funciones de sensibilidad.
  • Atenuación de perturbaciones.
  • Sensibilidad ante variaciones de los parámetros del proceso.
  • Estabilidad relativa: revisión de márgenes de estabilidad.
  • Estabilidad robusta. Teorema de estabilidad robusta.
  • Integral de Bode. Efecto cama de agua y consecuencias.

Bibliografía del tema
  • (Díaz 2004, Tema de funciones de sensibilidad)
  • (Franklin et al., 2006) sec. 6.9 Specifications in Terms of the Sensitivity Function
  • (Aström, 2003) cap. 5 Feedback Fundamentals
  • (Goodwin et al, 2001) cap. 5, Analysis of SISO Control Loops


Tema 2. Limitaciones fundamentales de los sistemas de control

Contenidos
  • Sensores: efectos de la precisión y la dinámica en el sistema de control.
  • Actuadores: efectos de la saturación (windup), slew-rate, zonas muertas, dinámicas lentas, ciclos límite.
  • Impacto de las deficiencias del modelo en el lazo de control.
  • Limitaciones estructurales: retardos, polos y ceros de fase no mínima

Bibliografía del tema
  • (Franklin et al., 2006) cap. 10, Control System Design: Principles and Case Studies


Tema 3. Diseño en espacio de estados

Contenidos
  • Ventajas del análisis y diseño en EE.
  • Descripción de sistemas en EE.
  • Análisis en EE. Formas canónicas. Controlabilidad y observabilidad.
  • Ley de control con realimentación completa de estado.
  • Selección de polos para un buen diseño: Regulador lineal cuadrático LQR.
  • Diseño de estimadores de estado.
  • Diseño de compensadores: Ley de control y estimador combinados.
  • Control integral. Principio del modelo interno.

Bibliografía del tema
  • (Franklin et al., 2006) cap. 7 State Space Design


Tema 4. Control Digital

Contenidos
  • Arquitectura de un sistema de control digital.
  • Obtención de sistemas discretos equivalentes. Equivalente discreto de una función de transferencia (Tustin). Equivalente discreto en EE.
  • Características del hardware. Impacto de la cuantificación y el retardo del bloqueador en el lazo de control. Selección del periodo de muestreo y diseño del filtro antialiasing.

Bibliografía del tema
  • (Franklin et al., 2006) cap 8. Digital Control


Tema 5. Aspectos prácticos en el diseño de sistemas de control

Contenidos
  • Metodología general de diseño de sistemas de control.
  • Sinergia entre técnicas: LR + Sensibilidad + Control Óptimo.
  • Estructuras alternativas de control.
  • Codiseño de planta y control.
  • Ajuste fino mediante simulación.

Bibliografía del tema
  • (Franklin et al., 2006) cap. 10, Control System Design: Principles and Case Studies
  • (Goodwin et al., 2001) cap. 8, Fundamental Limitations in SISO Control

Bibliografía

  • Aström, K. J. Control System Design. Lecture notes for ME 155A, Department of Mechanical and Environmental Engineering. University of California Santa Barbara., 2003
  • Goodwin, G. C., Graebe, S. F., and Salgado, M. E. Control System Design, Prentice Hall, 2001
  • Franklin, G. F., Powell, J. D., and Emami-Naeini, A. Feedback Control of Dynamic Systems, Pearson Prentice Hall, 2006. ISBN: 0-13-149930-0

Prácticas

Proyectos mecatrónicos

Enlaces

Herramientas personales
Espacios de nombres

Variantes
Acciones
Navegación
Tipos de páginas
Bloques temáticos
Herramientas