This document discusses the geometric locus of roots (LGR) technique for analyzing the behavior of closed-loop system poles as a parameter is varied. It provides definitions and rules for constructing LGR graphs, including determining starting/ending points, trajectories along the real axis, asymptotes, break points, critical gain, and more. An example problem is presented to illustrate tracing the LGR and finding the gain where a pair of complex poles have a damping ratio of 0.5.
I am Martina J. I am a Signals and Systems Assignment Expert at matlabassignmentexperts.com. I hold a Master's in Matlab, from the University of Maryland. I have been helping students with their assignments for the past 9 years. I solve assignments related to Signals and Systems.
Visit matlabassignmentexperts.com or email info@matlabassignmentexperts.com.
You can also call on +1 678 648 4277 for any assistance with Signals and Systems assignments.
Differential geometry three dimensional spaceSolo Hermelin
This presentation describes the mathematics of curves and surfaces in a 3 dimensional (Euclidean) space.
The presentation is at an Undergraduate in Science (Math, Physics, Engineering) level.
Plee send comments and suggestions to improvements to solo.hermelin@gmail.com. Thanks/
More presentations can be found at my website http://www.solohermelin.com.
Crack problems concerning boundaries of convex lens like formsijtsrd
The singular stress problem of aperipheral edge crack around a cavity of spherical portion in an infinite elastic medium whenthe crack is subjected to a known pressure is investigated. The problem is solved byusing integral transforms and is reduced to the solution of a singularintegral equation of the first kind. The solution of this equation is obtainednumerically by the method due to Erdogan, Gupta , and Cook, and thestress intensity factors are displayed graphically.Also investigated in this paper is the penny-shaped crack situated symmetrically on the central plane of a convex lens shaped elastic material. Doo-Sung Lee"Crack problems concerning boundaries of convex lens like forms" Published in International Journal of Trend in Scientific Research and Development (ijtsrd), ISSN: 2456-6470, Volume-2 | Issue-3 , April 2018, URL: http://www.ijtsrd.com/papers/ijtsrd11106.pdf http://www.ijtsrd.com/mathemetics/applied-mathamatics/11106/crack-problems-concerning-boundaries-of-convex-lens-like-forms/doo-sung-lee
The approximate bound state of the nonrelativistic Schrӧdinger equation was
obtained with the modified trigonometric scarf type potential in the framework of
asymptotic iteration method for any arbitrary angular momentum quantum number l
using a suitable approximate scheme to the centrifugal term. The effect of the screening
parameter and potential depth on the eigenvalue was studied numerically. Finally, the
scattering phase shift of the nonrelativistic Schrӧdinger equation with the potential
under consideration was calculated.
This first lecture describes what EMT is. Its history of evolution. Main personalities how discovered theories relating to this theory. Applications of EMT . Scalars and vectors and there algebra. Coordinate systems. Field, Coulombs law and electric field intensity.volume charge distribution, electric flux density, gauss's law and divergence
This presentation is about electromagnetic fields, history of this theory and personalities contributing to this theory. Applications of electromagnetism. Vector Analysis and coordinate systems.
Industrial Training at Shahjalal Fertilizer Company Limited (SFCL)MdTanvirMahtab2
This presentation is about the working procedure of Shahjalal Fertilizer Company Limited (SFCL). A Govt. owned Company of Bangladesh Chemical Industries Corporation under Ministry of Industries.
CFD Simulation of By-pass Flow in a HRSG module by R&R Consult.pptxR&R Consult
CFD analysis is incredibly effective at solving mysteries and improving the performance of complex systems!
Here's a great example: At a large natural gas-fired power plant, where they use waste heat to generate steam and energy, they were puzzled that their boiler wasn't producing as much steam as expected.
R&R and Tetra Engineering Group Inc. were asked to solve the issue with reduced steam production.
An inspection had shown that a significant amount of hot flue gas was bypassing the boiler tubes, where the heat was supposed to be transferred.
R&R Consult conducted a CFD analysis, which revealed that 6.3% of the flue gas was bypassing the boiler tubes without transferring heat. The analysis also showed that the flue gas was instead being directed along the sides of the boiler and between the modules that were supposed to capture the heat. This was the cause of the reduced performance.
Based on our results, Tetra Engineering installed covering plates to reduce the bypass flow. This improved the boiler's performance and increased electricity production.
It is always satisfying when we can help solve complex challenges like this. Do your systems also need a check-up or optimization? Give us a call!
Work done in cooperation with James Malloy and David Moelling from Tetra Engineering.
More examples of our work https://www.r-r-consult.dk/en/cases-en/
Vaccine management system project report documentation..pdfKamal Acharya
The Division of Vaccine and Immunization is facing increasing difficulty monitoring vaccines and other commodities distribution once they have been distributed from the national stores. With the introduction of new vaccines, more challenges have been anticipated with this additions posing serious threat to the already over strained vaccine supply chain system in Kenya.
Welcome to WIPAC Monthly the magazine brought to you by the LinkedIn Group Water Industry Process Automation & Control.
In this month's edition, along with this month's industry news to celebrate the 13 years since the group was created we have articles including
A case study of the used of Advanced Process Control at the Wastewater Treatment works at Lleida in Spain
A look back on an article on smart wastewater networks in order to see how the industry has measured up in the interim around the adoption of Digital Transformation in the Water Industry.
Forklift Classes Overview by Intella PartsIntella Parts
Discover the different forklift classes and their specific applications. Learn how to choose the right forklift for your needs to ensure safety, efficiency, and compliance in your operations.
For more technical information, visit our website https://intellaparts.com
TECHNICAL TRAINING MANUAL GENERAL FAMILIARIZATION COURSEDuvanRamosGarzon1
AIRCRAFT GENERAL
The Single Aisle is the most advanced family aircraft in service today, with fly-by-wire flight controls.
The A318, A319, A320 and A321 are twin-engine subsonic medium range aircraft.
The family offers a choice of engines
Event Management System Vb Net Project Report.pdfKamal Acharya
In present era, the scopes of information technology growing with a very fast .We do not see any are untouched from this industry. The scope of information technology has become wider includes: Business and industry. Household Business, Communication, Education, Entertainment, Science, Medicine, Engineering, Distance Learning, Weather Forecasting. Carrier Searching and so on.
My project named “Event Management System” is software that store and maintained all events coordinated in college. It also helpful to print related reports. My project will help to record the events coordinated by faculties with their Name, Event subject, date & details in an efficient & effective ways.
In my system we have to make a system by which a user can record all events coordinated by a particular faculty. In our proposed system some more featured are added which differs it from the existing system such as security.
Explore the innovative world of trenchless pipe repair with our comprehensive guide, "The Benefits and Techniques of Trenchless Pipe Repair." This document delves into the modern methods of repairing underground pipes without the need for extensive excavation, highlighting the numerous advantages and the latest techniques used in the industry.
Learn about the cost savings, reduced environmental impact, and minimal disruption associated with trenchless technology. Discover detailed explanations of popular techniques such as pipe bursting, cured-in-place pipe (CIPP) lining, and directional drilling. Understand how these methods can be applied to various types of infrastructure, from residential plumbing to large-scale municipal systems.
Ideal for homeowners, contractors, engineers, and anyone interested in modern plumbing solutions, this guide provides valuable insights into why trenchless pipe repair is becoming the preferred choice for pipe rehabilitation. Stay informed about the latest advancements and best practices in the field.
Final project report on grocery store management system..pdfKamal Acharya
In today’s fast-changing business environment, it’s extremely important to be able to respond to client needs in the most effective and timely manner. If your customers wish to see your business online and have instant access to your products or services.
Online Grocery Store is an e-commerce website, which retails various grocery products. This project allows viewing various products available enables registered users to purchase desired products instantly using Paytm, UPI payment processor (Instant Pay) and also can place order by using Cash on Delivery (Pay Later) option. This project provides an easy access to Administrators and Managers to view orders placed using Pay Later and Instant Pay options.
In order to develop an e-commerce website, a number of Technologies must be studied and understood. These include multi-tiered architecture, server and client-side scripting techniques, implementation technologies, programming language (such as PHP, HTML, CSS, JavaScript) and MySQL relational databases. This is a project with the objective to develop a basic website where a consumer is provided with a shopping cart website and also to know about the technologies used to develop such a website.
This document will discuss each of the underlying technologies to create and implement an e- commerce website.
NO1 Uk best vashikaran specialist in delhi vashikaran baba near me online vas...Amil Baba Dawood bangali
Contact with Dawood Bhai Just call on +92322-6382012 and we'll help you. We'll solve all your problems within 12 to 24 hours and with 101% guarantee and with astrology systematic. If you want to take any personal or professional advice then also you can call us on +92322-6382012 , ONLINE LOVE PROBLEM & Other all types of Daily Life Problem's.Then CALL or WHATSAPP us on +92322-6382012 and Get all these problems solutions here by Amil Baba DAWOOD BANGALI
#vashikaranspecialist #astrologer #palmistry #amliyaat #taweez #manpasandshadi #horoscope #spiritual #lovelife #lovespell #marriagespell#aamilbabainpakistan #amilbabainkarachi #powerfullblackmagicspell #kalajadumantarspecialist #realamilbaba #AmilbabainPakistan #astrologerincanada #astrologerindubai #lovespellsmaster #kalajaduspecialist #lovespellsthatwork #aamilbabainlahore#blackmagicformarriage #aamilbaba #kalajadu #kalailam #taweez #wazifaexpert #jadumantar #vashikaranspecialist #astrologer #palmistry #amliyaat #taweez #manpasandshadi #horoscope #spiritual #lovelife #lovespell #marriagespell#aamilbabainpakistan #amilbabainkarachi #powerfullblackmagicspell #kalajadumantarspecialist #realamilbaba #AmilbabainPakistan #astrologerincanada #astrologerindubai #lovespellsmaster #kalajaduspecialist #lovespellsthatwork #aamilbabainlahore #blackmagicforlove #blackmagicformarriage #aamilbaba #kalajadu #kalailam #taweez #wazifaexpert #jadumantar #vashikaranspecialist #astrologer #palmistry #amliyaat #taweez #manpasandshadi #horoscope #spiritual #lovelife #lovespell #marriagespell#aamilbabainpakistan #amilbabainkarachi #powerfullblackmagicspell #kalajadumantarspecialist #realamilbaba #AmilbabainPakistan #astrologerincanada #astrologerindubai #lovespellsmaster #kalajaduspecialist #lovespellsthatwork #aamilbabainlahore #Amilbabainuk #amilbabainspain #amilbabaindubai #Amilbabainnorway #amilbabainkrachi #amilbabainlahore #amilbabaingujranwalan #amilbabainislamabad
Saudi Arabia stands as a titan in the global energy landscape, renowned for its abundant oil and gas resources. It's the largest exporter of petroleum and holds some of the world's most significant reserves. Let's delve into the top 10 oil and gas projects shaping Saudi Arabia's energy future in 2024.
Courier management system project report.pdfKamal Acharya
It is now-a-days very important for the people to send or receive articles like imported furniture, electronic items, gifts, business goods and the like. People depend vastly on different transport systems which mostly use the manual way of receiving and delivering the articles. There is no way to track the articles till they are received and there is no way to let the customer know what happened in transit, once he booked some articles. In such a situation, we need a system which completely computerizes the cargo activities including time to time tracking of the articles sent. This need is fulfilled by Courier Management System software which is online software for the cargo management people that enables them to receive the goods from a source and send them to a required destination and track their status from time to time.
Ingeniería de control: Lugar geométrico de las raíces
1. Universidad Nacional Mayor de
San Marcos
(Universidad del Perú, Decana de América)
Sistemas de Control I
“Lugar Geométricos de las Raices”
Nombre:
Pariona Curi, Marvin 10190235
Profesor: Ing. Jo
Horario: Lunes – Martes 2:00-4:00 p.m.
2014
2. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 2
LUGAR GEOMÉTRICO DE LAS RAICES
INTRODUCCION:
La estabilidad relativa y la respuesta transitoria de un sistema de control en lazo cerrado
están directamente relacionadas con la localización de los polos de dicha función de
transferencia (o las raíces de la función característica) en el plano complejo, por tal razón
es necesario analizar el comportamiento de los polos del sistema en lazo cerrado a la
variación de los parámetros, en otras palabras, es importante el análisis del Lugar
geométrico de las raíces del sistema en lazo cerrado.
Cuando se trata de sistemas de control es sumamente importante conocer la ubicación de
las raíces de la ecuación característica del lazo cerrado, lo cual puede conocerse utilizando
un método sistemático y sencillo que muestra el movimiento de dichas raíces cuando se
modifica un parámetro de la ecuación. Dicho método permite elaborar lo que se conoce
como el lugar geométrico de las raíces (LGR), que no es otra cosa que las soluciones de la
ecuación característica a lazo cerrado cuando se varía un parámetro.
DEFINICIÓN DEL LUGAR GEOMÉTRICO DE LAS RAÍCES:
La técnica del lugar Geométrico de las Raíces (LGR) es un método gráfico para dibujar la
posición de los polos del sistema en el plano complejo a medida que varía un parámetro,
la información que proporciona este método es utilizada para el análisis de la estabilidad y
funcionamiento del sistema.
Sea el siguiente sistema de control:
La función de transferencia de lazo abierto y de lazo cerrado son:
G(S) =
K
S(S + 4)
C(S)
R(S)
=
K
S2 + 4S + K
La ecuación característica de lazo cerrado:
s2
+ 4S + K = 0
3. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 3
Las raíces de la ecuación característica o polos de lazo cerrado son:
S1, S2 = −2 ± √4 − K
Cuya solución es:
De la gráfica:
El sistema es estable si k>0, dado que en esta condición ambos polos están en el lado
izquierdo del plano S.
Respuesta Transitoria:
1. Sobreamortiguado (ζ >1) Polos reales y diferentes
(0 <K<4)
2. Críticamente amortiguado (ζ =1) Polos reales e iguales.
(K=4)
3. Subamortiguado (0<ζ<1 ) Polos complejos conjugados
(K>4)
4. Sin amortiguamiento (ζ =0) Polos imaginarios
No hay valor de K que haga que el sistema tenga este tipo de respuesta.
4. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 4
GRAFICA DEL LUGAR GEOMÉTRICO DE LAS RAÍCES
Considere el siguiente sistema de control, la función de transferencia de lazo cerrado es:
1 + G(s)H(s) = 0 G(s)H(s) = −1
El término G(S)H(S) es un cociente de polinomios en S.
Como G(s)H(s) es un cociente de polinomios en s.
Como G(s)H(s) es una cantidad compleja se puede representar en , magnitud y ángulo.
Condición de ángulo:
∠G(s)H(s) = ±180°(2K + 1) (K = 0,1,2, … . )
Condición de magnitud:
│G(s)H(s)│=1
Los valores de S que cumplen tanto las condiciones de ángulo como las de magnitud son
las raíces de la ecuación características, o polos en lazo cerrado. El lugar geométrico de las
raíces es una gráfica de los puntos del plano complejo que sólo satisfacen la condición de
ángulo. Las raíces de la ecuación característica (los polos en lazo cerrado) que
corresponden a un valor específico de la ganancia se determinan a partir de la condición
de magnitud.
5. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 5
Magnitud y Ángulo en el plano s.
Por ejemplo Si G(s)H(s) es:
G(s)H(s) =
K(s + Z1)
(s + p1)(s+ p2)(s+ p3)(s + p4)
En donde −p2 𝑦 − p3 son polos complejos conjugados, el ángulo de G(s)H(s) es:
∠G(s)H(s) = ∠(s+ Z1)− ∠(s+ p1) − ∠(s + p2 ) − ∠(s + p3 ) − ∠(s + p4)
∠G(s)H(s) = ∅1 − θ1 − θ2 − θ3 − θ4
La magnitud de G(s)H(s) para este sistema es:
│G(s)H(s)│ =
K│s + Z1│
│s + p1││s + p2││s + p3││s + p4│
│G(s)H(s)│ =
K B1
A1A2 A3A4
6. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 6
Reglas generales para construir los lugares geométricos de las raíces.
a) Inicio y final de las trayectorias:
Las trayectorias de lugar geométrico de las raíces empiezan en los polos en lazo
abierto G(s)H(s) con K=0 y terminan en los ceros de G(s)H(s) o en el infinito
(ceros finitos o ceros infinitos) con K=∞.
b) Trayectorias sobre el eje real:
Cada parte del lugar geométrico de las raíces sobre el eje real se extiende sobre un
rango de un polo o cero a otro polo o cero. Existen trayectorias sobre el eje real si
la cantidad total de polos y ceros reales de G(s)H(s) a la derecha de un punto de
prueba es impar.
c) Ubicación de los ceros infinitos:
Cuando el lugar geométrico de las raíces tiende a infinito (s→ ∞) lo hace en forma
asintótica (en línea recta).
Numero de Asíntotas (#As):
#As = np − nZ
Donde:
np= Número de polos de G(s)H(s)
nZ =Número de ceros finitos de G(s)H(s)
Centroide de las Asíntotas (𝜎0)
𝜎0=
∑ 𝑃𝑖 − ∑ 𝑍𝑖
np − nZ
Donde:
∑ Pi = Suma de valores de los polos
∑ Zi =Suma de valores de los ceros.
Ángulo de las Asíntotas (∠𝐴𝑆)
∠𝐴𝑆 =
±180°(2𝐾 + 1)
np − nZ
(𝐾 = 0,1,2, … . )
7. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 7
d) Puntos de quiebre o de ruptura(𝐒𝐪):
Cuando existen trayectorias entre dos polos o dos ceros reales, existe
puntos de ruptura en el cual el lugar de las raíces deja el eje real.
Procedimientos para determinar los puntos de quiebre:
I. De la ecuación característica, despejar K.
II. Derivar una vez con respecto a S e igualar a cero la ecuación resultante.
III. Obtener las raíces de la ecuación obtenidas en el inciso (II), seleccionar el o
los puntos de quiebre del sistema.
Si G(s)H(s) =
K A(s)
B(s)
La ecuación característica seria 1 + G(s)H(s) = 1 +
K A(s)
B(s)
= B(s)+ KA(s) = 0
Despejando K: K =
−B(s)
A(s)
Los puntos de ruptura se determinan resolviendo la siguiente ecuación.
dK
dS
= 0
e) Ganancia de quiebre (Kq):
Es el valor de K en el punto de quiebre. Se obtiene utilizando la condición de
magnitud en el punto Sq.
f) Ganancia Crítica (Kc):
Es el valor de K que hace que el sistema se encuentre en el límite de estabilidad. Se
obtiene aplicando el criterio de Routh-Hurwitz en la ecuación característica, se
establece el rango de valores de K para que el sistema sea estable. Los límites de
ese rango definirán los Kc.
g) Frecuencia Crítica (Wc):
El valor de las raíces (polos) cuando se cruza el eje imaginario; esto es cuando K=Kc,
se obtiene sustituyendo Kc en el polinomio auxiliar de la tabla de Routh.
h) Pertenencia de un punto a la trayectoria del LGR:
Para que un punto s pertenezca a la trayectoria del LGR debe cumplir la condición
de ángulo:
∠G(s)H(s) = ±180°(2K + 1) (K = 0,1,2, … . )
8. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 8
i) Calculo de K para cualquier punto s del LGR:
Si un punto s pertenece al LGR se puede obtener la ganancia K que permite tener
ese punto.
j) Calculo del ángulo de salida (o ángulo de llegada) de una trayectoria a partir de
un polo complejo (un cero complejo):
Para trazar los lugares geométricos de las raíces con una precisión razonable,
debemos encontrar las direcciones de los lugares geométricos de las raíces
cercanas a los polos y ceros complejos. Si se selecciona un punto de prueba y se
mueve en la cercanía precisa del polo complejo (o del cero complejo), se considera
que no cambia la suma de las contribuciones angulares de todos los otros polos y
ceros.
Ángulo de salida desde un polo complejo=180°
-(Suma de los ángulos de vectores hacia el polo complejo en cuestión desde otro
polos).
+ (Suma de los ángulos de vectores hacia el polo complejo en cuestión desde los
ceros).
Ángulo de llegada a un cero complejo=180°
-(Suma de los ángulos de vectores hacia el cero complejo en cuestión desde los
otros ceros.)
+ (Suma de los ángulos de vectores hacia el cero complejo en cuestión desde los
polos.)
9. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 9
EJEMPLO N°1:
Considere el sistema de la figura:
Trace la gráfica del lugar geométrico de las raíces y determine el valor de K tal que el
factor de amortiguamiento relativo ζ de los polos dominantes complejos conjugados
en lazo cerrado sea 0.5.
Para el sistema determinado, la condición de ángulo se convierte en:
∠G(s)H(s) = ∠
𝐾
𝑠(𝑠+1)(𝑠+2)
= −∠(s)− ∠(s + 1) − ∠(s + 2) = ±180°(2K + 1)
(Para K=0,1,…)
La condición de magnitud es:
│G(s)H(s)│ = │
K
s(s + 1)(s+ 2)
│ = 1 K = │S││S + 1││S + 2│
1.- Inicio y final de las trayectorias: Las trayectorias del L.G.R empiezan en los polos de
lazo abierto (0,-1 y -2) con K=0, y terminan en el infinito con K=∞
2.- Trayectorias sobre el eje real: Las trayectorias del L.G.R. sobre el eje real existen entre
los polos (0 y -1) y de (-2 a -∞).
3.-Ubicación de los ceros infinitos: La cantidad de trayectorias del L.G.R. que tienden a
infinito son 3, ya que no existen ceros finitos.
#As = np − nZ = 3 − 0 = 3
σ0=
∑ Pi − ∑ Zi
np − nZ
=
(0 − 1 − 2) − (0)
3
= −1
∠AS =
±180°(2K + 1)
np − nZ
=
±180°(2K + 1)
3
= ±60°(2K + 1) = ±60°,±180°
4.- Puntos de quiebre o de ruptura (Sq): Como existe lugar de las raíces entre dos polos (0
y -1), entonces existe un punto de quiebre.
10. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 10
De la ecuación característica despejamos K:
1 +
K
s(s + 1)(s+ 2)
= 0
𝐾 = −(𝑠3
+ 3𝑠2
+ 2𝑠)
Derivando K respecto a S e igualando a cero tenemos:
𝑑𝐾
𝑑𝑠
= −(3𝑠2
+ 6𝑠 + 2) = 0
3𝑠2
+ 6𝑠 + 2 = 0
Resolviendo tenemos: s = −0.422 s = −1.577
Como el punto de ruptura debe estar entre (0 y -1) entonces el punto sería:
sq = −0.422
5.- Ganancia de quiebre (Kq): Utilizando el punto de quiebre sq calculamos la ganancia de
quiebre con la condición de magnitud.
𝐾 = │𝑠(𝑠 + 1)(𝑠 + 2)│𝑠𝑞
= (0.422)(0.578)(1.578) = 0.385
6.-Ganancia Crítica (Kc): Se obtiene aplicando el criterio de Routh-Hurwitz en la ecuación
característica:
La ecuación característica es s3
+ 3s2
+ 2s + K = 0
La tabla de Routh es:
La ganancia crítica se obtiene de:
6 − 𝐾𝑐
3
= 0 𝐾𝑐 = 6
7.- El punto crítico se obtiene del polinomio auxiliar:
3sc
2
+ Kc = 0 3sc
2
+ 6 = 0 sc = ±1.414j
11. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 11
Para determinar la ganancia K que permite tener una respuesta con relación de
amortiguamiento ζ =0. 5.
Primero se determina el punto s, que este sobre el L.G.R y que este sobre la recta de
relación de amortiguamiento ζ = 0.5
Se determina la ecuación de la recta de ζ =0. 5
β = cos−1
ζ = cos−1(0.5) = 60°
y = x tan(120°) = −1.732x
con esta ecuación de la recta se propone un valor en X y se determina el valor en Y, el
punto debe de cumplir la condición de ángulo para que este sobre el L.G.R:
El punto que cumple con las dos condiciones es s=-0.333+j0.577
Aplicando la condición de magnitud:
K=│𝑠(𝑠 + 1)(𝑠 + 2)│𝑠=−0.333+𝑗0.577
= (0.666)(0.882)(1.764) = 1.036
La ganancia que me permite tener una respuesta con una relación de amortiguamiento
ζ = 0.5 es K=1.036
12. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 12
EJEMPLO N°2:
Considere el sistema de la figura
Trace la gráfica del lugar geométrico de las raíces y determine el valor de K tal que el
factor de amortiguamiento relativo ζ de los polos dominantes complejos conjugados en
lazo cerrado sea 0.6.
Para el sistema determinado, la condición de ángulo se convierte en:
∠G(s)H(s) = ∠
𝐾 (𝑠 + 5)
𝑠(𝑠 + 1)(𝑠 + 2)
= ∠(s + 5) − ∠(s)− ∠(s+ 1) − ∠(s + 2) = ±180°
La condición de magnitud es:
│G(s)H(s)│ = │
K(s + 5)
s(s + 1)(s+ 2)
│ = 1 K =
│S││S + 1││S + 2│
│s + 5│
13. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 13
1.-Inicio y final de las trayectorias: Las trayectorias del L.G.R. empiezan en los polos de
lazo abierto (0,-1 y -2) con K=0 y terminan, una en (-5) y dos en el infinito con K= ∞.
2.-Trayectoria sobre el eje real: Las trayectorias del L.G.R sobre el eje real existen entre
los polos (0 y -1) y de (-2 a -5).
3.- Ubicación de los ceros infinitos: La cantidad de trayectorias del L.G.R. que tienden a
infinito son 2, ya que solo existe un cero finito.
#As = np − nZ = 3 − 1 = 2
σ0=
∑ Pi − ∑ Zi
np − nZ
=
(0 − 1 − 2) − (−5)
2
= 1
∠AS =
±180°(2K+ 1)
np − nZ
=
±180°(2K + 1)
2
= ±90°
4.-Puntos de quiebre o de ruptura (Sq): Como existe lugar de las raíces entre dos polos (0
y -1) , entonces existe un punto de quiebre.
De la ecuación característica despejamos K:
K = −
s(s + 1)(s + 2)
(s + 5)
Derivando K respecto a s e igualando a cero tenemos:
dK
ds
=
2(s3
+ 9s2
+ 15s + 5)
(s + 5)2
= 0
𝑠3
+ 9𝑠2
+ 15𝑠 + 5 = 0
Resolviendo: s = −0.447 s = −1.609 s = −6.943
Como el punto de ruptura debe estar entre (0 y -1) entonces el punto sería:
Sq= -0.447
5.-Ganancia de quiebre (Kq): Utilizando el punto de quiebre Sq calculamos la ganancia de
quiebre con la condición de magnitud.
14. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 14
K = │
s(s + 1)(s + 2)
(s + 5)
│sq
=
│s││s + 1││s + 2│
│s + 5│
│s=−0.477 =
(0.447)(0.553)(1.553)
4.553
= 0.084
6.-Ganancia Crítica (Kc): Se obtiene aplicando el criterio de Routh-Hurwitz en la ecuación
característica
La ecuación característica es s3
+ 3s2
+ (2 + K)s + 5K = 0
La tabla de Routh es:
La ganancia crítica se obtiene de:
6 − 2𝐾𝑐
3
= 0 𝐾𝑐 = 3
7.- El punto crítico se obtiene del polinomio auxiliar:
3sc
2
+ 5Kc = 0 3sc
2
+ 15 = 0 sc = ±2.236j
Para determinar la ganancia K que permite tener una respuesta con relación de
amortiguamiento ζ = 0.6
Primero se determina el punto s, que este sobre el L.G.R y que este sobre la recta de
relación de amortiguamiento ζ = 0.6.
15. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 15
Se determinan los puntos que estén sobre la recta de ζ = 0.6
β = cos−1
ζ = cos−1(0.6) = 53.13°
y = xtan(126.87°) = −1.333x
Con esta ecuación de la recta se propone un valor en X y se determina el valor en Y, el
punto debe cumplir la condición de ángulo para que este sobre el L.G.R.
El punto que cumple con las dos condiciones es s=-0.398+0.532j
Aplicando la condición de magnitud:
𝐾 =
│s││s + 1││s + 2│
│s + 5│
│𝑆=0.398 +0.532𝑗 =
(0.664)(0.803)(1.688)
(4.632)
= 0.194
La ganancia que me permite tener una respuesta con una relación de amortiguamiento de
ζ = 0.6
Es: K=0.194
16. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 16
EJEMPLO N°3:
Considerando el sistema de la figura:
Para el sistema determinado, la condición de ángulo es:
∠G(s)H(s) = ∠
K
s(s + 2 + 2j)(s + 2 − 2j)
= −∠(s) − ∠(s + 2 + 2j) − ∠(s + 2 − 2j) = ±180°
La condición de magnitud es:
│G(s)H(s)│ = │
K
s(s + 2 + 2j)(s + 2 − 2j)
│ = 1 K = │s││(s + 2 + 2j)││(s + 2 − 2j)│
1.- Inicio y final de las trayectorias: Las trayectorias del L.G.R empiezan en los polos de
lazo abierto (0,-2-2j y -2+2j) con K=0, y terminan, en el infinito con K= ∞.
2.- Trayectoria sobre el eje real: Las trayectorias del L.G.R sobre el eje real existen entre 0
y -∞.
3.-Ubicación de los ceros infinitos: La cantidad de trayectorias del L.G.R que tienden a
infinito son 3, ya que no existen ceros finitos.
#As = np − nZ = 3 − 0 = 3
σ0=
∑ Pi − ∑ Zi
np − nZ
=
(0 − 2 + 2j − 2 − 2j)
3
= −1.333
∠AS =
±180°(2K + 1)
np − nZ
=
±180°(2K + 1)
3
= ±60°(2K + 1) = ±60°,±180°
17. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 17
4.-Puntos de quiebre o de ruptura (Sq): No existe punto de quiebre.
5.-Ganancia de quiebre (Kq): No existe ganancia de quiebre.
6.-Ganancia Crítica (Kc): Se obtiene aplicando el criterio de Ruth-Hurwitz en la ecuación
característica:
La ecuación característica es s3
+ 4s2
+ 8s + K = 0
La tabla de Routh es:
7.-El punto crítico se obtiene del polinomio auxiliar:
4sc
2
+ Kc = 0 4sc
2
+ 32 = 0 sc = ±2.828j
10.-Calculo del ángulo de salida (o ángulo de llegada) : De una trayectoria a partir de un
polo complejo (un cero complejo).
Se toma como polo complejo s=-2+2j
Ángulo de salida= 180°-(∠(s) + ∠(s + 2 + 2j)) = 180° − (135° + 90°) = −45°
18. UNIVERSIDAD NACIONALMAYORDE SANMARCOS E.A.P IngenieríaEléctrica
SISTEMA DE CONTROL I Profesor:CarlosJoMiranda 18
Conclusiones:
Debe observarse que, de este modo, se pasa del estudio del sistema en lazo
cerrado al estudio de característica del sistema en lazo abierto, lo cual debe
permitir mayor facilidad en el cálculo.
Se define el lugar geométrico de las raíces como el conjunto de puntos del plano S
en los que se verifica la condición de ángulo. En conclusión, un punto que
pertenece al lugar geométrico de las raíces es un posible polo del sistema en lazo
cerrado; para ello únicamente es necesario validar la condición de módulo, y ésta
se cumplirá para un valor determinado de la ganancia del sistema en lazo abierto.
Sin embargo, un punto del plano S que no pertenezca al L.G.R no puede ser polo
en lazo cerrado porque no verifica la condición de ángulo, aunque varíe la ganancia
del sistema en lazo abierto.
Bibliografía:
Notas de Sistemas de Control I M.C. Jaime Cid Monjaraz
INGENIERÍA DE CONTROL M.C. JOSÉ MANUEL ROCHA NUÑEZ
LUGAR GEOMÉTRICO DE LAS RAÍCES M.C. ELIZABETH GPE. LARA HDZ