CONTENIDO

UNIDAD I

Fundamentos y Simulaciones en

Telecomunicaciones.

UNIDAD II

Fundamentos y Simulaciones en Control

y Automatización de Procesos.

• Introducción.• Sistema de comunicación.• Conversión análoga – digital.• Transformada discreta de Fourier.• Diseño y aplicación de filtros

digitales.• Modulación Analógica y Digital.• Modulación de Banda Base.• Fundamentos y procesamiento de

imágenes digitales.• Introducción al procesamiento de

video digital.• Simulaciones con Matlab y Labview.

• Introducción.• Elementos básicos de un sistema de

control realimentado.• Sistemas SISO.• Transmisores e instrumentos

industriales.• Análisis frecuencial de los sistemas de

control.• Controladores PID. Sintonización.• Fundamentos de variables de estado.• Fundamentos de Control lógico

programable.• Simulaciones con Matlab y Labview.

ANÁLISIS FRECUENCIAL

DIAGRAMA DE BODE: representación gráfica en módulo y fase.

Módulo dB

Frecuencia rad/seg

jwsssssEntrada

sSalida

)130(400

)()(

2

CONTROLADOR PID

Combinación de los modos P , I y D.

0p

t

0i

p

dtde(t)

K e(t)dt T

K )( )( uTteKtU dp

sT

sT

11K

)s(E

)s(Ud

ip

KP = 10

Td = 10

Ti = 0.01

Ti = 0.5

Ti = 1.0

Ti = 1.5

bassFT

2

1

CONTROLADOR PID

KP = 1.5

Ti = 0.2

Td = 0.01

Td = 0.5

Td = 2

Td = 5

bassFT

2

1

SINTONIZACIÓN DE CONTROLADOR

1. Método de Tanteo (lazo cerrado)

2. Método de Ganancia Límite (lazo cerrado)

3. Método de la Curva de Reacción (lazo abierto)

Kcr: Ganancia crítica.

Tcr: Periodo crítico.

CASO KP TI TD

P 0.5 * Kcr ----- ----

P + I 0.45 * Kcr Tcr / 1.2 ----

P + I + D 0.6 * Kcr Tcr / 2 Tcr / 8

SINTONIZACIÓN DE CONTROLADOR

𝐺𝑝(𝑠)=400

𝑠(𝑠¿¿2+30 𝑠+1)¿Kpu(t)

CONTROLADOR SINTONIZADO:

Kp = 9

Ti = 0.25

Td = 0.0625

SINTONIZACIÓN DE CONTROLADOR

LAZO CERRADOLAZO ABIERTO

CONTROLADOR PID - DIGITAL

Una o más variables cambiar sólo en valores discretos de tiempo: nTs.

Sistema de Control Discreto

CONTROLADOR PID - DIGITAL

1

00

][)(

]1[][

)(

][ )(

k

ss

t

s

ss

s

nTxTdttx

TnTxnTx

dttxd

nTxtx

]1[][ ][* e[n] u[n]

)( )( )()(

ip

neneT

KneTKK

dttde

KdtteKteKtu

s

d

is

dip

snT t

CONTROL MODERNO: VARIABLES DE ESTADO

Salida

PROCESO / PLANTA

OBSERVADOR DE ESTADOS

Perturbación

REALIMENTACIÓNGanancia K

Estado estimado

CONTROLADOR PROCESO / PLANTA

TRANSMISOR

Referencia

Señal de Control Salida

Perturbación

CONTROL MODERNO: VARIABLES DE ESTADO

Función de transferencia:

Matriz de transferencia:

Utilizar varias ecuaciones diferenciales de 1er orden, en vez de algunas ecuaciones pero de mayor orden.

SISO

MIMO...

.

.

.

CONTROL MODERNO: VARIABLES DE ESTADO

ttutxgty

ttutxftx

),(),()(

),(),()(*

)()()()()(

)()()()()(*

tutDtxtCty

tutBtxtAtx

)()()(

)()()(*

tDutCxty

tButAxtx

nnnn

nnnn

o

asasasbsbsbsb

sUsY

11

1

11

1

......

)()(

)(

1

0

...

0

0

...

...

1...000

...............

0...100

0...010

...1

2

1

121*

1

*

2

*

*

1

tu

x

x

x

x

aaaax

x

x

x

n

n

nnnn

n

)(......)( 0

1

2

1

0110220110 tub

x

x

x

x

babbabbabbabty

n

n

nnnn

FUNDAMENTOS DE PLC

Equipo electrónico inteligente diseñado a partir de microprocesadores.

Conformado por módulos o unidades.

Utilizado para automatizar sistemas eléctricos, electrónicos, neumáticos e hidráulicos de control discreto y análogo.

FUNDAMENTOS DE PLC

PROCESO

CPUInterfase de

EntradaInterfase de

Salida

Unidad de Programación

ACTUADORESSENSORES

Fuente de Alimentación

FUNDAMENTOS DE PLC

FUNDAMENTOS DE PLC

CONTROLADOR INTELIGENTE

Si PRESIÓN es ALTA y TEMPERATURA es

FRÍA entonces VÁLVULA está

CERRADA

LÓGICA DIFUSA:

Herramienta que captura informaciones imprecisas del lenguaje natural Formato Numérico.

Valores Verdaderos [ 0 , 1]0 : Representa Falsedad Absoluta1 : Representa Verdad Absoluta

CONTROLADOR INTELIGENTE

Control Difuso

MIMO

Salida 1

Salida 2

Salida m

Entrada 1

Entrada 2

. . .

Entrada r

. . .

CONTROLADOR INTELIGENTE

Variables Lingüísticas: PID-DIFUSO.

Voltaje Acondicionador