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Control Automatico de Procesos: Teoria y Practica – Carlos A Smith, Armando B Corripio

Control Automatico de Procesos: Teoria y Practica
Carlos A Smith, Armando B Corripio

Contenido:

Capítulo 1 Introduccion
El sistema de control de procesos
Términos importantes y objetivo del control automático de proceso
Control regulador y servocontrol
Señales de transmisión
Estrategias de control
Control por retroalimentación
Control por acción precalculada
Razones principales para el control de proceso
Bases necesarias para el control de proceso
Resumen
Capítulo 2 Matemáticas necesarias para el análisis de los sistemas de control
2-1 Transformada de Laplace
Definición
Propiedades de la transformada de Laplace
2-2 Solución de ecuaciones diferenciales mediante el uso de la transformada de Laplace
Procedimiento de solución por la transformada de Laplace
Inversión de la transformada de Laplace mediante
expansión de fracciones parciales
Eigenvalores y estabilidad
Raíces de los polinomios
Resumen del método de la transformada de Laplace para resolver ecuaciones diferenciales
2-3 Linealización y variables de desviación
Variables de desviación
Linealización de funciones con una variable
Linealización de funciones con dos o más variables
2-4 Repaso del álgebra de números complejos
Números complejos
Operaciones con números complejos
2-5 Resumen
Bibliografía
Problemas
Capítulo 3 Sistemas dinámicos de primer orden
Proceso térmico
Proceso de un gas
Funciones de transferencia y diagramas de bloques
Funciones de transferencia
Diagramas de bloques
Tiempo muerto
Nivel en un proceso
Reactor químico
Respuesta del proceso de primer orden a diferentes tipos de funciones de forzamiento
Función escalón
Función rampa
Función senoidal
Resumen
Problemas
Capítulo 4 Sistemas dinámicos de orden superior
Tanques en serie-sistema no interactivo
Tanques en serie-sistema interactivo
Proceso térmico
Respuesta de los sistemas de orden superior a diferentes tipos de funciones de forzamiento
Función escalón
Función senoidal
Resumen
Bibliografía
Problemas
Capítulo 5 Componentes básicos de los sistemas de control
Sensores y transmisores
Válvulas de control
Funcionamiento de la válvula de control
Dimensionamiento de la válvula de control
Selección de la caída de presión de diseño
Características de flujo de la válvula de control
Ganancia de la válvula de control
Resumen de la válvula de control
5-3 Controladores por retroalimentación
Funcionamiento de los controladores
Tipos de controladores por retroalimentación
Reajuste excesivo
Resumen del controlador por retroalimentación
Resumen
Bibliografía
Problemas
Capítulo 6 Diseño de sistemas de control por retroalimentación con un solo circuito
Circuito de control por retroalimentación
Función de transferencia de circuito cerrado
Ecuación característica del circuito
Respuesta de circuito cerrado en estado estacionario
Estabilidad del circuito de control
Criterio de estabilidad
Prueba de Routh
Efecto de los parámetros del circuito sobre la ganancia última
Método de substitución directa
Efecto del tiempo muerto
Ajuste de los controladores por retroalimentación
Respuesta de razón de asentamiento de un cuarto mediante el método de ganancia última
Caracterización del proceso
Prueba del proceso de escalón
Respuesta de razón de asentamiento de un cuarto
Ajuste mediante los criterios de error de integración mínimo
Ajuste de controladores por muestreo de datos
Resumen
Síntesis de los controladores por retroalimentación
Desarrollo de la fórmula de síntesis del controlador
Especificación de la respuesta de circuito cerrado
Modos del controlador y parámetros de ajuste
Modo derivativo para procesos con tiempo muerto
Resumen
Prevención del reajuste excesivo
Resumen
Bibliografía
Problemas
Capítulo 7 Diseño clásico de un sistema de control por retroalimentación
Técnica de lugar de raíz
Ejemplos
Reglas para graticar los diagramas de lugar de raíz
Resumen del lugar de raíz
Técnicas de respuesta en frecuencia
Diagramas de Bode
Diagramas polares
Diagramas de Nichols
Resumen de la respuesta en frecuencia
Prueba de pulso
Realización de la prueba de pulso
Deducción de la ecuación de trabajo
Evaluación numérica de la integral de la transformada de Fourier
Resumen
Bibliografía
Problemas
Capítulo 8 Técnicas adicionales de control
Relés de cómputo
Control de razón
Control en cascada
Control por acción precalculada
Ejemplo de un proceso
Unidad de adelanto/retardo
Diseño del control lineal por acción precalculada mediante diagrama de bloques
Dos ejemplos adicionales
Respuesta inversa
Resumen del control por acción precalculada
Control por sobreposición y control selectivo
Control de proceso multivariable
Gráficas de flujo de señal (GFS)
Selección de pares de variables controladas y manipuladas
Interacción y estabilidad
Desacoplamiento
Resumen
Bibliografía
Problemas
Capítulo 9 Modelos y simulación de los sistemas de control de proceso
Desarrollo de modelos de proceso complejos
Modelo dinámico de una columna de destilación
Ecuaciones de bandeja
Bandeja de alimentación y superior
Rehervidor
Modelo de condensador
Tambor acumulador del condensador
Condiciones iniciales
Variables de entrada
Resumen
Modelo dinámico de un horno
Solución de ecuaciones diferenciales parciales
Simulación por computadora de los modelos de procesos dinámicos
Ejemplo: Simulación de un tanque de reacción con agitación continua
Integración numérica mediante el método de Euler
Duración de las corridas de simulación
Elección del intervalo de integración
Despliegue de los resultados de la simulación
Muestra de resultados para el método de Euler
Método de Euler modificado
Método Runge-Kutta-Simpson
Resumen
Lenguajes y subrutinas especiales para simulación
Ejemplos de simulación de control
Rigidez
Fuentes de rigidez en un modelo
Integración numérica de los sistemas rígidos
Resumen
Bibliografía
Problemas

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