Teoría de Control

Teoría de Control
Diseño Electrónico

Spartacus Gomáriz
Domingo Biel
José Matas
Miguel Reyes

Este libro pretendre aunar los campos del control y la electrónica. A partir de un fundamento teórico del problema de control de sistemas y de la definición de los conceptos sobre los que se basa la teoría de control, se diseñan diversos controladores de tiempo continuo y de tiempo discreto. Finalmente, se describen diferentes métodos de realización electrónica, donde se consideran desde las técnicas analógicas clasicas hasta las estrategias basadas en plataformas digitales.


ÍNDICE 

• Introducción a los sistemas de control. 
• Análisis temporal de sistemas continuos y discretos. 
• Diseño de sistemas de control de tiempo continuo y discreto. 
• Análisis frecuencial de sistemas de control. 

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ÍNDICE GENERAL

• Introducción a los sistemas de control. Tipos de señales y sistemas. Sistemas combinacionales y secuenciales. Sistemas de control dinámico Sistemas en lazo abierto y sistemas en lazo cerrado. Sistemas en lazo abierto. Sistemas en lazo cerrado. Caracterización de un sistema lineal invariante en el tiempo. Modelo de un sistema. Clasificación de sistemas. Función de transferencia. Características de un sistema de control de tiempo continuo. Topología en lazo abierto. Topología en lazo cerrado. Diagrama de bloques. Sistemas de control en tiempo discreto. Muestreo y reconstrucción. Teorema del muestreo. La transformada Z. Respuesta temporal de un sistema lineal invariante analógico frente a una entrada muestreada. Funciones de transferencia de pulsos. Tabla de transformadas.
• Análisis temporal de sistemas continuos y discretos. Respuesta temporal. Sistemas de primer orden. Sistemas de segundo orden. Especificaciones de respuesta transitoria. Particularización para sistemas de segundo orden subamortiguados. Sistemas de orden superior. Respuesta transitoria de sistemas discretos. Sistema de control discreto en lazo cerrado. Correlación entre el plano S y el plano Z. Estabilidad absoluta de sistemas lineales. Estabilidad en sistemas de tiempo continuo. Estabilidad en sistemas de tiempo discreto. Análisis en régimen estacionario. El lugar geométrico de las raíces (LGR). Reglas de construcción del LGR. Evaluación de Ceros en lazo cerrado. Aspectos importantes de construcción del LGR. LGR en sistemas discretos.
• Diseño de sistemas de control de tiempo continuo y discreto. Tipos de controladores. Control proporcional. Control proporcional integral. Acción de control integral. Acción de control proporcional integral. Control proporcional derivativo. Acción de control derivativa. Acción de control proporcional derivativa. Control proporcional integral derivativo. Estructuras controladoras cero-polo y polo-cero. Discretización de sistemas de tiempo continuo. Realización discreta de controladores temporales. Acción proporcional. Acción derivativa. Acción integral. Diagrama de bloques del control discreto. Control PI discreto. Control PD discreto. Control PID discreto.
• Análisis frecuencial de sistemas de control. Respuesta frecuencial de sistemas de tiempo continuo. Formas de representación de la respuesta frecuencial. Criterio de estabilidad de Nyquist. Teoremas de la transformación conforme y de la representación. Recorrido de Nyquist. Criterio de estabilidad de Nyquist. Casos típicos en el criterio de estabilidad de Nyquist. Existencia de singularidades en lazo abierto sobre el eje imaginario. Cuantificación de la estabilidad relativa Margen de fase (MF) y margen de ganancia (MG). Respuesta frecuencial de sistemas de tiempo discreto. Características de la respuesta frecuencial.