EUGENIO
TAIT
REALIMENTACIÓN DEL ESTADO DE UN SISTEMA
1- A partir de
una planta
Gp =
1 / s(s+1)
se desea
implementar una transferencia cerrada realimentando el estado interno según la
forma
Glc =
8 / { (s+4)
[(s+1)2+1] }
por medio de una
compensación Gc como muestra la figura.
2- Se dispone
de una planta Gp que regula la humedad dentro de una cámara.
El elemento calefactor eléctrico evapora el agua de un recipiente
logrando el efecto con una transmitancia de 0,06 %/Watt y un tiempo de
establecimiento de aproximados 450 seg. Luego un sensor de 70 segundos de
contante de tiempo traduce dicha humedad a un circuito puente que realimenta el
bucle. Todo ha sido predeterminado en el ambiente por la referencia de tensión
continua Vref para que halla unos 60 % de humedad.
Se pide modificar el sistema realimentando su estado con el fin de
aumentar su velocidad de respuesta en un 30 % o más. Para ello pueden hacerse
distinbtas cosas, a saber: aumentar la ganancia del lazo de la variable de
estado que se tiene acceso (sensor); incorporar otro sensor rápido que pueda
detectar la inercia del calefactor y corregir a ambos estados; trabajar con
variables de fase ideadas; o bien, estimar el(los estado/s que no se dispone
acceso (que para ello se preveerá en próximos temas).
Detallar también los siguientes puntos:
2.1 Dibujar un
diagrama en bloques del sistema.
2.2 Hacer los
cálculos necesarios para que la respuesta del sistema (% humedad /
Volt de referencia) aumente en su velocidad dicho
porcentaje.
2.3 Volver a
dibujar el nuevo diagrama operativo con los valores de las
realimentaciones del nuevo estado.
Datos adicionales:
V ref (60 % de humedad)
=
1 [V]
A
=
104 [W/ V]
K f =
0,015 [V/ % humedad]
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Ing. Eugenio M.
Tait
J. T. P. Teoría de
Control
Cátedra: «Teoría de Control
(or. Ing. Eléctrica y Electromecánica)»
Dpto. de
Electrónica
Facultad de Ingeniería, Uiv.
Nac. de Mar del Plata
Ciclo Académico:
2000
T. P. Nº
6