Introducción al control automático

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Los fundamentos de control

  - Sistemas estáticos y dinámicos
    

 Recuerde: 
  
    - Existen sistemas estáticos y dinámicos
    - Los sistemas estáticos se describen por expresiones algebraicas
    - Los sistemas dinámicos se describen por ecuaciones diferenciales
    - Los sistemas dinámicos contienen un elemento que almacena energía
    - En la teoría del control se analizan sistemas dinámicos

Las ideas básicas del control de procesos

 - Procesos
 - Modelos
 - Controladores
 - Control en lazo abierto
 - La idea de la retroalimentación
 - El objetivo de control

Recuerde:

   - La idea fundamental del control es la retroalimentación.
   - El controlador es un dispositivo que se diseña para lograr el objetivo de control. 
   - Para diseñar un controlador se parte de un modelo del sistema.

La función de transferencia

 - Un sistema de primer orden
 - El diagrama de bloques
 - El dominio de Laplace
 - La función de transferencia

 Recuerde:

   - Un sistema dinámico se puede representar con bloques.
   - El dominio de Laplace permite describir un sistema como un sólo
     bloque.
   - A este bloque se le conoce como la función de transferencia.
   - La función de transferencia es la transformada de Laplace de la
     salida entre la transformada de Laplace de la entrada cuando las
     condiciones iniciales son cero. 

Polos y ceros

  - La función de transferencia como la transformada de la respuesta al impulso.
  - La ecuación característica
  - Los polos de un sistema
  - Los ceros de un sistema

Recuerde:
  - La función de transferencia es la trasformada de Laplace de la respuesta al impulso
  - La función de transferencia es una fracción.
  - Si se iguala el denominador a cero se obtiene la ecuación característica.
  - Las raíces de la ecuación característica se llaman polos
  - Las raíces del numerador se llaman ceros. 

El sistema masa resorte amortiguador

  - Ecuaciones diferenciales del sistema.
  - La función de transferencia del sistema.
  - Casos particulares.

 Recuerde:

   - El sistema masa-resorte-amortiguador es un sistema de segundo orden.
   - El sistema tiene varios comportamientos.
   - El comportamiento depende de sus parámetros.

El polo de un sistema de primer orden

 - Polo negativo y positivo.
 - Respuesta acotada y no acotada.
 - Sistema estable e inestable.

 Recuerde:

   - En un sistema de primer orden, si el polo es negativo, la
     respuesta es acotada y se dice que el sistema es estable.
   - Si es positivo, la respuesta explota y el sistema es inestable.

Retroalimentación de un sistema de primer orden

 - La retroalimentación de la salida.
 - La función de transferencia del sistema retroalimentado.

 Recuerde:

   - La retroalimentación modifica la función de transferencia original.
   - La retroalimentación puede volver un sistema inestable en estable.
   - Un sistema de primer orden inestable se puede volver estable.

El criterio de estabilidad de Routh

 - Un método para conocer cuantas raíces hay en el semiplano derecho.
 - Construyendo la tabla de Routh.
 - El número de cambios de signo es el numero de polos inestables.

 Recuerde:
   - El criterio de Routh da información de cuantas raíces hay del lado
     derecho.

Ejemplo del criterio de estabilidad de Routh

 - Ejemplo del criterio de Routh como herramienta de diseño

 Recuerde:

   - Si los coeficientes son simbólicos el criterio de Routh se puede
     usar como una herramienta de diseño. 

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