5. Análisis de Sistemas retroalimentados simples

En este capítulo centramos nuestro interés en sistemas continuos y discretos como los que se muestran en las figuras 5.1 y 5.2, respectivamente. Este tipo de sistemas se denominan realimentados o retroalimentados, debido a que la señal de salida $ Y$ es retornada para ser comparada con la entrada $ U$ mediante una resta. El resultado de esta comparación es la señal de error $ E$.

Esta es una estructura típica de control; $ G$ es la planta que se desea controlar, y $ U$ el comportamiento que se desea que tenga $ G$. $ Y$ es el comportamiento real de $ G$, que es medido y comparado con $ U$ a través de $ H$. Si el comportamiento real difiere del deseado, existirá un error $ E$, que se amplifica por $ K$ como entrada directa a $ G$

\begin{center}\vbox{\input{/home/ogduarte/Cursos/sistemas/fig/realimenta/retro_con}
}\end{center}

\begin{center}\vbox{\input{/home/ogduarte/Cursos/sistemas/fig/realimenta/retro_dis}
}\end{center}

Definimos la función de transferencia del sistema realimentado como la relación entre la salida y la entrada con condiciones iniciales nulas. En el caso continuo será

$\displaystyle F(s)=\frac{Y(s)}{U(s)}=\frac{KG(s)}{1+KG(s)H(s)}$ (5.1)

y en el discreto:

$\displaystyle F(z)=\frac{Y(z)}{U(z)}=\frac{KG(z)}{1+KG(z)H(z)}$ (5.2)

También se define la función de transferencia del error o transmitancia del error como la relación entre el error y la entrada. En el caso continuo:

$\displaystyle F_E(s)=\frac{E(s)}{U(s)}=\frac{1}{1+KG(s)H(s)}$ (5.3)

y en el discreto:

$\displaystyle F_E(z)=\frac{E(z)}{U(z)}=\frac{1}{1+KG(z)H(z)}$ (5.4)

Además, a los productos $ G(s)H(s)$ y $ G(z)H(z)$ se les denomina ganancia de lazo abierto.

Si escribimos $ G$ y $ H$ como dos fracción de polinomios $ N_G/D_G$ y $ N_H/D_H$ respectivamente, las expresiones (5.1), (5.2), (5.3) y (5.4) se convierten en:



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Documento generado usando latex2html a partir de las Notas de Clase originales redactadas por Oscar Duarte

 



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