MODELAJE DE PROCESOS CONTROL AUTOMATICO Juan F. del

MODELAJE DE PROCESOS CONTROL AUTOMATICO Juan F. del Pozo L.

25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 2 INTRODUCCION MODELO FISICO VARIABLES DEL SISTEMA LEYES BASICAS PARA EL ANALISIS DEL SISTEMA LOS ELEMENTOS DEL PROCESO FISICO ELEMENTOS PRIMARIOS FUENTES ELEMENTOS NO LINEALES

MODELO FISICO Albert Einstein (1879- 1955), fundador de la física contemporánea ( teoría de la relatividad y premio Nobel 1921): “Todo aquel que está seriamente comprometido con el cultivo de la ciencia, llega a convencerse de que en todas las leyes del universo está manifiesto un espíritu infinitamente superior al hombre, y ante el cual, nosotros con nuestros poderes debemos sentirnos humildes” 25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 3

25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 4 MODELO FISICO EL MODELO FISICO DE UN SISTEMA ESTA BASADO EN EL CONOCIMIENTO DE LOS MECANISMOS DE LA TRANSFERENCIA, ALMACENAJE, CONVERSION Y DISIPACION DE ENERGIA Y LOS METODOS DE INTERCONECCION CON EL SISTEMA. USUALMENTE, EL MODELO DE UN SISTEMA, SE LO PRESENTA EN BASE DE ELEMENTOS IDEALES INDIVIDUALES INTERCONECTADOS ENTRE SI FORMANDO UNA RED (LAZOS, NUDOS) EL MODELO FINAL DEL SISTEMA GENERALMENTE ES EL RESULTADO DE VARIAS PRUEBAS QUE RESPONDEN A LA EXPERIENCIA E INTUICION DEL INGENIERO

MODELO FISICO Robert Mayer (1814- 1878), científico naturalista (Ley de la Conservación de la Energía) “Acabo mi vida con una convicción que brota de lo más hondo de mi corazón: la verdadera ciencia y la verdadera filosofía no pueden ser otra cosa que una propedéutica de la religión cristiana” 25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 5

25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 6 VARIABLES DE CANTIDAD ES UNA VARIABLE DE ESTADO QUE DESCRIBE UNA CANTIDAD ALMACENADA EN EL ELEMENTO. VOLUMEN ENTROPIA MOMENTO CARGA VARIABLES DE FLUJO ES LA VELOCIDAD DE CAMBIO DE LA VARIABLE DE CANTIDAD. FLUJO FLUJO DE ENTROPIA FUERZA CORRIENTE VARIABLES (DE DIFERENCIA) DE POTENCIAL ES LA VARIABLE IDENTIFICADA A TRAVES DE LOS DOS TERMINALES DEL ELEMENTO. PRESION TEMPERATURA VELOCIDAD VOLTAJE VARIABLES DEL SISTEMA

25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 7 ELEMENTO FLUJO DIFERENCIA DE POTENCIAL + -

MODELO FISICO Volta (1745- 1827), descubrió las nociones básicas de la electricidad: “Yo confieso la fe santa, apostólica, católica y romana. Doy gracias a Dios que me ha concedido esta fe, en la que tengo el firme propósito de vivir y de morir” 25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 8

25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 9 Elementos: Disipadores de energía Resulta de la relación del cambio de la variable de diferencia de potencial sobre el cambio de la variable de flujo Invertir para los amortiguadores. Almacenadores capacitivos Resulta de la relación del cambio de la integración de la variable de flujo sobre el cambio de la variable de diferencia de potencial. Almacenadores inductivos Resulta de la relación del cambio de la integral de la variable de diferencia de potencial sobre el cambio de la variable de flujo. Invertir para los resortes MODELO FISICO

25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 10 Elementos:

MODELO FISICO Ampere (1775- 1836), descubrió la ley fundamental de la corriente eléctrica: “!Cuan grande es Dios, y nuestra ciencia una nonada!” 25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 11

25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 12 Almacenadores inductivos Inductancia Resorte Axial Resorte de Torsión Inercia Hidráulica Almacenadores capacitivos Capacitancia Masa Momento de Inercia Capacitancia Neumática Capacitancia Hidráulica Capacitancia Térmica Disipadores de energía Resistencia Amortiguador Axial Amortiguador Rotacional Resistencia Neumática Resistencia Hidráulica Resistencia Térmica

25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 13 MODELO FISICO LEYES BASICAS PARA EL ANALISIS DE LOS SISTEMAS. LEY No.1 DE KIRCHOFF, PARA LAS CORRIENTES. LA SUMA ALGEBRAICA DE TODAS LAS VARIABLES DE FLUJO QUE CONVERGEN EN UN NODO CUALQUIERA DEL SISTEMA ES IGUAL A CERO. LEY No.2 DE KIRCHOFF, PARA LOS VOLTAJES. LA SUMA ALGEBRAICA DE TODAS LAS VARIABLES DE DIFERENCIA DE POTENCIAL EN UN LAZO CUALQUIERA DEL SISTEMA ES IGUAL A CERO.

25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 14 CUADRO DE LA APLICACIÓN DE LAS DOS LEYES BASICAS DE KIRCHOFF.

MODELO FISICO Newton (1643- 1727) fundador de la física teórica clásica: “Lo que sabemos es una gota, lo que ignoramos un inmenso océano. La admirable disposición y armonía del universo, no ha podido sino salir del plan de un Ser omnisciente y omnipotente” 25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 15

25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 16 APLICACION DE LAS LEYES BASICAS Sumatoria de Fuerzas igual a cero: SiFi = 0 F(t) = F1 + F2 + F3 F1 = Kt òv(t)dt F2 = M.dv(t)/dt F3 = Bt.v(t)

25/11/2017 FIEC JUAN F. DEL POZO L. 17 APLICACION DE LAS LEYES BASICAS Sumatoria de Fuerzas igual a cero: