facultad.bayamonter/arincon

INTRODUCCION

MECN 4610 – Automatic Control SystemRequired

Pre-requisite(s): MECN 4600 Mechanical Measurements and Instrumentation

PROFESOR: AMILCAR RINCON-CHARRISOFICINA : F144 – DIRECCION DE DEPARTAMENTO

HORARIO: 1:00 – 2:20 PM

[email protected] : 787-279-1912 ext 2278

http://facultad.bayamon.inter.edu/arincon

Catalog Description

• Analysis and design of control systems in continuous time. Emphasis on the mathematical modeling of dynamic systems, the Laplace transform, representation of systems by means of block diagrams, variables of states, stability of system and control system characteristics. Design of controllers. Emphasis on proportional, integral, and derivative controllers (PID).

Course Objectives

Upon successful completion of the course, the student will be able to:

• Represent mathematical models of control systems.• Explain the principles and fundamentals of control

systems.• Analysis and design of control systems through

mathematical models.• Use specialized computer software in the analysis

and design of control systems

Topics Covered• Introduction to control systems • Mathematical models of Translational and Rotational Mechanical

Systems• Mathematical models of Electrical, Thermal and Hydraulic Systems• Laplace Transform, Transfer Functions, block Diagrams• State-space Representation of Dynamic Systems • Transient-response Analysis• Basic Control Actions and Response of Control Systems• Root Locus Analysis and Design• Design and Compensation of Control Systems• Computer Analysis

REFERENCIAS• Textbook: Close C. M. and Frederick D. K.

Modeling and Analysis of Dinamic Systems. 2nd, Edition, John Wiley & Sons Inc, 2002

• Suggested References:• Dorf, Richard C. and Bishop, Robert H., Modern

Control Systems, 10th Ed., Pearson Prentice Hall, 2001.

• Ogata, Katsuhiko, Modern Control Engineering, 4th Ed., Prentice Hall, 2002

Grading Policy• Grades are reported according to the following standard

grading system: • A (90-100), B (80-89), C (70-79), D (60-69), F (0-59)

• PARCIAL 1 20%• PARCIAL 2 20%• PARCIAL 3 20%• ASIGNACIONES 20%• PROYECTO FINAL 20%

¿Qué es control?

Es la acción o el efecto de poder decidir sobre el desarrollo de un proceso o sistema. También se puede entender como la forma de manipular ciertas variables para conseguir que ellas u otras variables actúen en la forma deseada.

¿Qué es Ingeniería de control?Es un enfoque interdisciplinario para el control de sistemas y dispositivos. Combina áreas como eléctrica, electrónica, mecánica, química, ingeniería de procesos, teoría matemática entre otras.

Historia del control automático• Las primeras aplicaciones se remontan a los mecanismos

reguladores con flotador en Grecia.

Flotador con válvula

Flotador con

apuntador

El reloj de Ktesibius fue construido alrededor de 250 BC. Es considerado el primer sistema de control automático de la historia.

Historia del control automático

Publicó un libro denominado Pneumatica en donde se describen varios mecanismos de nivel de agua con reguladores de flotador.

Herón de Alejandría (100 d. C.)

Medidor de tiempo

Historia del control automático

Sin embargo el primer trabajo significativo en control con realimentación automáticafue el regulador centrífugo de James Watt, desarrollado en 1769

Motor Carga

Engranes

Combustible

Cierra

Abre

Aceite a presión

Válvula de control

Esquema de Regulador de velocidad moderno

Control Manual

Sistema Control Automático• Es la combinación de componentes que

actúan conjuntamente y cumplen un determinado objetivo.

DEFINICIONES• Variable de entrada: es una variable

del sistema tal que una modificación de su magnitud o condición puede alterar el estado del sistema.

• Variable de salida: es una variable del sistema cuya magnitud o condición se mide.

• Perturbación: es una señal que tiende a afectar el valor de la salida de un sistema. Si la Perturbación se genera dentro del sistema se la denomina interna, mientras que una perturbación externa se genera fuera del sistema y constituye una entrada.

DEFINICIONES• SENSORES• ACTUADORES • SEÑAL DE CONTROL • CONVERTIDORES DE SEÑAL• SISTEMAS DE CONTROL DE LAZO ABIERTO • SISTEMA DE CONTROL DE LAZO CERRADO • CONTROL ANALOGO• CONTROL DIGITAL • RESPUESTA • PROCESO DE DISEÑO DE CONTROLADORES

HEAT FLOW CONTROL

SOFTWARE