Tarea 1 6e6l6s

1.4 Con respecto al problema 1.3, indique si los sistemas respectivos son de lazo abierto o de lazo cerrado. a) Un tostador de pan convencional. b) Una plancha. c) Un refrigerador. d) Una lavadora de ropa. Respuesta Los sistemas de lazo abierto son: a) El tostador de pan (sin retroalimentación). d) La lavadora de ropa. Los sistemas de lazo cerrado son: b) La plancha con termostato. c ) El refrigerador.

1.7 El sistema mostrado en la figura 1.27 tiene como finalidad controlar la temperatura de un horno. Describa su funcionamiento e indique si corresponde a un lazo abierto o a un lazo cerrado. El principio físico del funcionamiento del sistema es que el mercurio (contenido en el tubo capilar) es conductor de la electricidad.

Respuesta El incremento de temperatura en el horno de la figura ocasiona que la columna de mercurio se desplace por el tubo capilar, con lo que se interrumpe el o eléctrico entre los terminales de la resistencia. Esto se debe a que el mercurio es conductor de electricidad, lo que hace que cese el suministro de calor. El sistema es de lazo cerrado.

1.14 Defina las características de los elementos que forman la configuración de un sistema de lazo cerrado, según lo indica la figura 1.9.

Respuesta : Las características de los elementos que integran la configuración de los sistemas de lazo cerrado son: Comparador: Lleva a cabo, mediante una suma algebraica, la diferencia entre la entrada de referencia r(t ) y la variable de retroalimentación b(t ), con lo que genera una señal de error e(t ). Controlador: Este elemento genera una variable regulada v(t ) como consecuencia de la señal de error e(t ) recibida. Elemento final de control: Dosifi ca y suministra la cantidad de energía necesaria m(t ) al proceso por controlar para obtener una determinada variable controlada y(t ). Sensor: Detecta (y en su caso acondiciona) la variable controlada y(t ), luego produce la variable de retroalimentación b(t ). Proceso: En sí, representa al elemento o la variable a controlar, para que su comportamiento se apegue a determinadas especificaciones de funcionamiento. Los procesos susceptibles de ser controlados son de muy diversa índole; por ejemplo, temperatura, nivel, presión, fuerza, caudal, velocidad y desplazamiento (de rotación o traslación), concentración, humedad, distancia e iluminación. Perturbación: Señales externas p(t ) indeseables (y en muchos casos inevitables) que afectan el proceso.

1.13 El solenoide está compuesto por varios subsistemas, con la función de convertir voltaje a desplazamiento de traslación (figura 1.29).

El primer subsistema es la parte eléctrica, lo cual se representa así:

La salida de este subsistema es la entrada del siguiente, un transductor (o convertidor de energía), en donde Ks es la constante del solenoide:

La salida de este subsistema es la entrada de la parte mecánica:

Obtenga el diagrama de bloques que muestre la interacción entre las ecuaciones (a), (b) y (c).