Ruido en el sistema de control
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Sep 23, 2020 Generalmente se observa una señal de perturbación en el sistema de control. Son las entradas innecesarias que afectan a la salida del sistema de control. Debido a esto, se produce un error en el sistema. Los ingenieros de sistemas de control configuran el sistema con un diseño adecuado para eliminar al máximo los efectos de las perturbaciones en la salida y el error del sistema.Los tipos de perturbaciones en el sistema de control son:Tipos de perturbaciones que entran en los lazos de control desde el exterior:Preguntas relacionadas
Es el sistema de dispositivos que mantiene, dirige o regula el comportamiento de otros dispositivos o sistemas para lograr el resultado deseado. Puede ser un termostato utilizado para controlar la caldera doméstica hasta…
Respuesta a las perturbaciones
Este artículo trata de la teoría de control en ingeniería. Para la teoría de control en lingüística, véase control (lingüística). Para la teoría de control en psicología y sociología, véase teoría de control (sociología) y teoría de control perceptivo.
La teoría de control se ocupa del control de sistemas dinámicos en procesos y máquinas de ingeniería. El objetivo es desarrollar un modelo o algoritmo que gobierne la aplicación de las entradas del sistema para conducirlo a un estado deseado, minimizando al mismo tiempo cualquier retardo, rebasamiento o error de estado estacionario y garantizando un nivel de estabilidad de control; a menudo con el objetivo de alcanzar un grado de optimalidad.
Para ello, se requiere un controlador con el comportamiento correctivo necesario. Este controlador monitoriza la variable de proceso controlada (PV), y la compara con la referencia o punto de ajuste (SP). La diferencia entre el valor real y el deseado de la variable del proceso, denominada señal de error, o error SP-PV, se aplica como realimentación para generar una acción de control que lleve la variable del proceso controlada al mismo valor que el punto de consigna. Otros aspectos que también se estudian son la controlabilidad y la observabilidad. Esta es la base del tipo avanzado de automatización que revolucionó la fabricación, la aviación, las comunicaciones y otras industrias. Se trata del control por retroalimentación, que consiste en tomar medidas mediante un sensor y realizar ajustes calculados para mantener la variable medida dentro de un rango establecido mediante un “elemento de control final”, como una válvula de control[1].
Control de perturbaciones
Las señales perturbadoras son habituales en los sistemas de control. Por ejemplo, las ráfagas de viento que golpean el plato de la antena de un radar de seguimiento crean grandes pares no deseados que afectan a la posición de la antena. Otro ejemplo, son las olas del mar que golpean la lámina de un hidrodeslizador y crean pares no deseados muy grandes que afectan a la posición de la lámina. (Véase la figura 1.30b). La máxima sustentación del hidrodeslizador se consigue cuando la lámina de proa está en un ángulo óptimo de aproximadamente 40°. La perturbación de este ángulo por los pares creados por las olas del mar que chocan con esta lámina puede afectar seriamente a la capacidad de sustentación del hidroala.
Las señales de perturbación representan entradas no deseadas que afectan a la salida del sistema de control y provocan un aumento del error del sistema. El trabajo del ingeniero del sistema de control es diseñar adecuadamente el sistema de control para eliminar parcialmente los efectos de las perturbaciones en la salida y el error del sistema.
Considere el sistema de control de retroalimentación mostrado en la Figura 2.19a, que contiene cuatro rutas de retroalimentación y una entrada de perturbación U(s). Su correspondiente gráfico de flujo de señales se muestra en la Figura 2.19b. Deseamos encontrar las funciones de transferencia C(s)/R(s) y la función de transferencia del error debido a la perturbación. E1(s)/U(s). Por inspección, estas funciones de transferencia vienen dadas por
Ruido y perturbaciones en el sistema de control
Este libro presenta un estudio sobre los intentos recientes de tratar los problemas clásicos de diseño de reguladores en el caso de una dinámica incierta. Se muestra que la fuente de la incertidumbre puede ser doble:(i) El sistema está bajo la influencia de una perturbación exógena sobre la que sólo se tiene información incompleta -o ninguna-.(ii) Una parte de la ley dinámica no está especificada -debido a un modelado imperfecto-. Ambos casos se describen mediante el modelo de espacio de estados de forma unificada “Disturbance Attenuation for Uncertain Control Systems” (Atenuación de perturbaciones en sistemas de control inciertos) presenta una variedad de enfoques del problema de diseño en presencia de una señal de perturbación (parcialmente) desconocida. Hay una filosofía clara subyacente a cada enfoque, que puede caracterizarse con uno de los siguientes términos: Control Adaptativo, Diseño del Peor Caso, Desigualdades de Disipación.
De las reseñas del libro: “El libro ofrece un tratamiento cuidadoso y detallado de los temas seleccionados. La peculiaridad del libro es que presenta diferentes enfoques para la solución de (casi) los mismos problemas aplicando diferentes metodologías. … El libro debería ser de interés para matemáticos, ingenieros y científicos que son, o pretenden ser, investigadores activos en la estabilización robusta de sistemas no lineales”. (Éva Gyurkovics, Mathematical Reviews, mayo, 2014)
