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Questions and Answers
¿Cuál es una ventaja principal de los servomecanismos?
¿Cuál es una ventaja principal de los servomecanismos?
¿Cuál de las siguientes es una desventaja de los servomecanismos?
¿Cuál de las siguientes es una desventaja de los servomecanismos?
En un sistema de control, ¿qué función realiza el controlador automático?
En un sistema de control, ¿qué función realiza el controlador automático?
¿Qué tipo de controlador se usa cuando el sistema solo tiene dos posiciones fijas?
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¿Cómo actúa un sistema de control de nivel de líquido con un controlador on-off?
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¿Cuál no es un componente de un sistema de control industrial?
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¿Qué sucede cuando la señal de error en un controlador on-off es positiva?
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¿Cuál es la función principal de un actuador en un sistema de control?
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¿Qué tipo de control se basa en la relación entre la salida del controlador y la señal de error, utilizando una ganancia ajustable?
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¿Cuál es el propósito principal de un controlador proporcional-integral (PI)?
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¿Qué variable se ajusta en un controlador con acción de control integral?
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En la acción de control proporcional-derivativa (PD), ¿cuál es la función principal del tiempo derivativo Td?
En la acción de control proporcional-derivativa (PD), ¿cuál es la función principal del tiempo derivativo Td?
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¿Qué se define como la acción de control basada en la combinación de control proporcional, integral y derivativa?
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La salida del controlador en un sistema de control integral se altera en función de qué variable?
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¿Cuál es la principal ventaja de un controlador proporcional-integral-derivativo sobre las acciones individuales?
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¿Qué aspecto se controla directamente mediante la ganancia proporcional Kp en un controlador proporcional?
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Qué representa la salida completa de un sistema lineal con dos entradas?
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Cómo se calcula la respuesta a la perturbación en un sistema en lazo cerrado?
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Qué ocurre con la función de transferencia en lazo cerrado $C_R(s)/R(s)$ a medida que aumenta la ganancia de $G_1(s)$ y $G_2(s)$?
Qué ocurre con la función de transferencia en lazo cerrado $C_R(s)/R(s)$ a medida que aumenta la ganancia de $G_1(s)$ y $G_2(s)$?
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Por qué es ventajosa una función de transferencia en lazo cerrado $C_D(s)/D(s)$ cuando $G_1(s)H(s)$ y $G_1(s)G_2(s)H(s)$ son grandes?
Por qué es ventajosa una función de transferencia en lazo cerrado $C_D(s)/D(s)$ cuando $G_1(s)H(s)$ y $G_1(s)G_2(s)H(s)$ son grandes?
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Qué función describe el efecto de la entrada de referencia en un sistema en lazo cerrado?
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Qué sucede con la salida y la entrada en un sistema de realimentación unitaria?
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Cuál es la relación entre las respuestas a la entrada de referencia y la perturbación?
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Qué ocurre con el sistema si $H(s)
ightarrow 0$?
Qué ocurre con el sistema si $H(s) ightarrow 0$?
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¿Qué componente de un servomecanismo recibe información del sensor y la envía al controlador?
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¿Cuál de los siguientes NO es un tipo de actuador utilizado en servomecanismos?
¿Cuál de los siguientes NO es un tipo de actuador utilizado en servomecanismos?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la función de un servomecanismo?
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En la actualidad, ¿dónde se utilizan los servomecanismos en la aeronáutica?
En la actualidad, ¿dónde se utilizan los servomecanismos en la aeronáutica?
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¿Cuál es el principal objetivo de la identificación paramétrica en el diseño de controladores?
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Flashcards
Servomecanismos
Servomecanismos
Sistemas que controlan posición y velocidad con alta precisión.
Ventajas de Servomecanismos
Ventajas de Servomecanismos
Precisión, respuesta rápida y versatilidad en aplicaciones.
Desventajas de Servomecanismos
Desventajas de Servomecanismos
Complejidad de diseño y alto costo por sensores necesarios.
Controlador automático
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Sistema de control industrial
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Controladores on-off
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Acción de control
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Control de nivel de líquido
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Componentes de un Servomecanismo
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Actuador
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Sensor
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Controlador
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Mecanismo de realimentación
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Aplicaciones de Servomecanismos
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Identificación paramétrica
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Control Proporcional
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Ganancia Proporcional (Kp)
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Control Integral
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Constante Integral (Ki)
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Control Proporcional-Integral (PI)
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Control Derivativo
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Control Proporcional-Derivativo (PD)
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Control Proporcional-Integral-Derivativo (PID)
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Sistema lineal
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Entrada de referencia
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Perturbación
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Respuesta a la entrada de referencia
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Respuesta a la perturbación
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Función de transferencia en lazo cerrado
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Realimentación unitaria
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Independencia de variaciones
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Study Notes
Control de Sistemas Mecánicos: Servomecanismos
- Los servomecanismos son sistemas de control automático que utilizan retroalimentación para alcanzar una posición, velocidad o aceleración predefinida.
- Consisten en componentes interconectados que trabajan conjuntamente para regular el comportamiento de un dispositivo o máquina, y son cruciales en aplicaciones de alta precisión.
- Un servomecanismo está compuesto por un motor (rotatorio o lineal), sensores de posición o velocidad, un mecanismo de transmisión y un controlador.
- El controlador calcula la diferencia entre la posición deseada y la actual y ajusta la acción de control para minimizar el error.
Componentes Principales de un Servomecanismo
- Actuador: El componente que realiza el movimiento físico, puede ser motor eléctrico, hidráulico o neumático.
- Sensor: Mide la posición, velocidad o aceleración del actuador, y proporciona datos al sistema de control.
- Controlador: Procesa la señal del sensor, calcula la diferencia entre la posición deseada y la real y ajusta la señal de control enviada al actuador.
- Mecanismo de Realimentación: Transmite la información del sensor al controlador.
Identificación Paramétrica
- La identificación paramétrica es crucial para ajustar de forma precisa los modelos de las plantas en la simulación y el diseño de controladores.
- Los algoritmos de Mínimos Cuadrados y Gradiente son métodos comunes para este ajuste.
- Otro método permite identificar la inercia, el coeficiente de fricción viscosa y el coeficiente de fricción de Coulomb.
Aplicaciones de los Servomecanismos
- Robótica: Control preciso de los movimientos de brazos robóticos.
- Aeronáutica: Control de vuelo, estabilidad y dirección de aviones.
- Automoción: Sistemas de dirección asistida y control de motores.
- Electrónica de consumo: Dispositivos como cámaras (enfoque automático) y reproductores de discos (control de velocidad).
Ventajas y Desventajas de los Servomecanismos
- Ventajas: Precisión, respuesta rápida y versatilidad.
- Desventajas: Complejidad y costo, debido a la necesidad de sensores y controladores sofisticados.
Controladores Automáticos
- Comparan la salida real de una planta con la entrada de referencia para controlar la desviación.
- Un sistema de control industrial tiene un controlador automático, actuador, planta y sensor.
- El controlador determina el error, lo amplifica y envía la señal al actuador, para acercar la salida a la referencia.
Clasificación de los Controladores Industriales
- Los controladores se clasifican según su funcionalidad y complejidad.
- Se incluyen controladores de dos posiciones (on/off), proporcionales, integrales, proporcionales-integrales, proporcionales-derivativos y proporcionales-integrales-derivativos.
Acción de Control de Dos Posiciones (On/Off)
- En un sistema de control, el elemento de actuación tiene dos posiciones.
- El controlador mantiene la salida en un valor máximo o mínimo según la señal de error.
Acción de Control Proporcional (P)
- La salida del controlador es proporcional a la señal de error.
- Relación entre la salida del controlador (u(t)) y la señal de error (e(t)).
Acción de Control Integral (I)
- La salida del controlador cambia proporcionalmente a la señal de error.
- El valor de la salida u(t) del controlador depende de la integral de la señal de error desde cero hasta el tiempo actual.
Acción de Control Proporcional-Integral (PI)
- Combina las acciones de control proporcional e integral.
- Esta acción de control permite una respuesta más adecuada, sobre todo al resolver problemas de error.
Acción de Control Proporcional-Derivativa (PD)
- Combina las acciones de control proporcional y derivativa.
- Permite una respuesta más rápida porque tiene en cuenta la velocidad de cambio de la señal de error.
Acción de Control Proporcional-Integral-Derivativa (PID)
- Combina las acciones de control proporcional, integral y derivativa.
- Ofrece la respuesta más sofisticada, ya que permite un control preciso y rápido con alta estabilidad.
Sistemas en Lazo Cerrado Sujetos a Perturbaciones
- Es un sistema donde la variable de entrada puede recibir perturbaciones ambientales
- Permite analizar y cuantificar el efecto de dichas perturbaciones en el comportamiento del sistema.
- Cada entrada se analiza de forma independiente para determinar la salida total.
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Description
Este cuestionario explora el funcionamiento y los componentes de los servomecanismos en sistemas de control automático. Analiza cómo estos sistemas utilizan retroalimentación para lograr posiciones o velocidades deseadas en aplicaciones precisas. Aprende sobre los diferentes componentes que conforman un servomecanismo y su importancia en la automatización.
