Análisis mediante funciones de sensibilidad de un sistema de control (Práctica SA)
Tabla de contenidos |
Objetivos generales de la práctica
El objetivo de esta práctica es doble:
Por una parte,deberá saber interpretar y utilizar las funciones de sensibilidad de cara al diseño de sistemas de control, utilizándolas para el análisis y comparación del comportamiento de varios sistemas de control candidatos, en cuanto a seguimiento de referencias, efecto de perturbaciones, estabilidad relativa y acción de control.
Asimismo, el alumno deberá aprender a utilizar Matlab/Simulink para
- Representar las funciones de sensibilidad de un sistema de control.
- Simular el sistema ante distintos escenarios (ej. referencias, cargas y perturbaciones de tipos escalón y senoidal).
- Representar gráficamente las principales variables del sistema (entrada, salida, perturbación, acción de control y señal de error, principalmente)
Objetivos específicos de la práctica
De forma específica, en esta práctica el alumno deberá saber calcular utilizando Matlab los siguientes resultados:
- Errores de posición en régimen permanente
- Dibujar el diagrama de Bode de las 4 funciones de sensibilidad básicas S, T, Si, Su.
- Calcular la variación producida en la salida debida a un escalón unitario en la perturbación de carga.
- Calcular la variación (amplitud del rizado) producida en la salida debida a perturbaciones de carga senoidales.
- Dibujar la respuesta ante un escalón unitario en la carga.
- Dibujar la respuesta del sistema ante una referencia cualquiera.
- Calcular el error de seguimiento de referencias senoidales para distintas frecuencias.
Examen práctico
El examen de esta práctica consistirá en un cuestionario en el se formularán estas preguntas para distintos sistemas. El alumno deberá utilizar Matlab para resolverlas y consignar los resultados a mano alzada sobre el cuestionario.
En el enlace siguiente puede descargarse 10 modelos idénticos (salvo los datos de partida) a los que se encontrará el alumno en el examen práctico en caso de ser examinado de esta práctica. Se incluyen también las soluciones para que el alumno pueda comprobar sus respuestas durante su preparación.
- Enunciados del examen de la práctica 2 (10 modelos)
- Soluciones del examen de la práctica 2 (10 modelos)
Material adicional
En los siguientes enlaces puedes encontrar los enunciados de la práctica y la prepráctica que se utilizaron en el curso 2006/2007. En este material se proponen ejercicios y explicaciones relacionados con la práctica que conviene que hagas para entender mejor las funciones de sensibilidad y adquirir mayor destreza en el manejo de Matlab para lo que se pide en la práctica.
- Bibliografía
- Si quieres saber más, en las Diapositivas de funciones de sensibilidad utilizadas en otros años puedes encontrar material mucho más completo de lo que se ha visto en clase. En (Díaz 2004, Tema de funciones de sensibilidad) tienes el texto del tema completo texto que da soporte a las diapositivas.
- (Franklin et al., 2006) sec. 6.9 Specifications in Terms of the Sensitivity Function
- (Aström, 2003) cap. 5 Feedback Fundamentals. En este tema de las notas de un curso de control del Caltech impartido por Astrom se hace una exposición muy buena de los conceptos fundamentales de la realimentación.
- (Goodwin et al, 2001) cap. 5, Analysis of SISO Control Loops
