Transcript introduction

INTRODUCCION
MECN 4610 – Automatic Control System
Required
Pre-requisite(s): MECN 4600 Mechanical Measurements and
Instrumentation
PROFESOR: AMILCAR RINCON-CHARRIS
OFICINA : F144 – DIRECCION DE DEPARTAMENTO
HORARIO: 1:00 – 2:20 PM
[email protected]
Tel : 787-279-1912 ext 2278
http://facultad.bayamon.inter.edu/arincon
Catalog Description
• Analysis and design of control systems in
continuous time. Emphasis on the
mathematical modeling of dynamic systems,
the Laplace transform, representation of
systems by means of block diagrams, variables
of states, stability of system and control
system characteristics. Design of controllers.
Emphasis on proportional, integral, and
derivative controllers (PID).
Course Objectives
Upon successful completion of the course, the
student will be able to:
• Represent mathematical models of control
systems.
• Explain the principles and fundamentals of
control systems.
• Analysis and design of control systems through
mathematical models.
• Use specialized computer software in the analysis
and design of control systems
Topics Covered
• Introduction to control systems
• Mathematical models of Translational and Rotational Mechanical
Systems
• Mathematical models of Electrical, Thermal and Hydraulic Systems
• Laplace Transform, Transfer Functions, block Diagrams
• State-space Representation of Dynamic Systems
• Transient-response Analysis
• Basic Control Actions and Response of Control Systems
• Root Locus Analysis and Design
• Design and Compensation of Control Systems
• Computer Analysis
REFERENCIAS
• Textbook: Close C. M. and Frederick D. K.
Modeling and Analysis of Dinamic Systems.
2nd, Edition, John Wiley & Sons Inc, 2002
• Suggested References:
• Dorf, Richard C. and Bishop, Robert H.,
Modern Control Systems, 10th Ed., Pearson
Prentice Hall, 2001.
• Ogata, Katsuhiko, Modern Control
Engineering, 4th Ed., Prentice Hall, 2002
Grading Policy
• Grades are reported according to the following
standard grading system:
• A (90-100), B (80-89), C (70-79), D (60-69), F (0-59)
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PARCIAL 1
PARCIAL 2
PARCIAL 3
ASIGNACIONES
PROYECTO FINAL
20%
20%
20%
20%
20%
¿Qué es control?
Es la acción o el efecto de poder decidir sobre el
desarrollo de un proceso o sistema. También se puede
entender como la forma de manipular ciertas variables
para conseguir que ellas u otras variables actúen en la
forma deseada.
¿Qué es Ingeniería de control?
Es un enfoque interdisciplinario para el control de sistemas
y dispositivos. Combina áreas como eléctrica, electrónica,
mecánica, química, ingeniería de procesos, teoría
matemática entre otras.
Historia del control automático
• Las primeras aplicaciones se remontan a los mecanismos
reguladores con flotador en Grecia.
Flotador con válvula
Flotador con
apuntador
El reloj de Ktesibius fue construido alrededor de 250
BC. Es considerado el primer sistema de control
automático de la historia.
Historia del control automático
Herón de Alejandría (100 d. C.)
Publicó un libro denominado Pneumatica en
donde se describen varios mecanismos de
nivel de agua con reguladores de flotador.
Medidor de tiempo
Historia del control automático
Sin embargo el primer trabajo significativo en
control con realimentación automática
fue el regulador centrífugo de James Watt,
desarrollado en 1769
Engranes
Aceite a
presión
Cierra
Abre
Motor
Combustible
Válvula de control
Esquema de Regulador de velocidad moderno
Carga
Control Manual
Sistema Control Automático
• Es la combinación de componentes que
actúan conjuntamente y cumplen un
determinado objetivo.
DEFINICIONES
• Variable de entrada: es una
variable del sistema tal que una
modificación de su magnitud o
condición puede alterar el estado
del sistema.
• Variable de salida: es una variable
del sistema cuya magnitud o
condición se mide.
• Perturbación: es una señal que
tiende a afectar el valor de la
salida de un sistema. Si la
Perturbación se genera dentro del
sistema se la denomina interna,
mientras que una perturbación
externa se genera fuera del
sistema y constituye una entrada.
DEFINICIONES
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SENSORES
ACTUADORES
SEÑAL DE CONTROL
CONVERTIDORES DE SEÑAL
SISTEMAS DE CONTROL DE LAZO ABIERTO
SISTEMA DE CONTROL DE LAZO CERRADO
CONTROL ANALOGO
CONTROL DIGITAL
RESPUESTA
PROCESO DE DISEÑO DE CONTROLADORES
HEAT FLOW CONTROL
SOFTWARE