Error ante escalon:Error ante rampa:eerpprpv1 1= = = 01 + K 1 +∞T=Kvp6.5.1.3.- Sistemas tipo 2Intuyendo la progresión iniciada en los sistemas de tipo 0, se dirá que un sistema es detipo 2 cuando tenga un error en régimen permanente finito y distinto de cero ante una posibleentrada de tipo parabólico. Si esto es así, ocurre que tanto para entradas en escalón como paraentradas en rampa, el sistema responderá con error en régimen permanente nulo.Físicamente se puede identificar un sistema de tipo 2 como aquél para el que su cadenadirecta responde con variación de velocidad salida constante ante entrada constante, es decir, queefectúa una doble integración de la señal de entrada. Matemáticamente esto se traduce en queexiste un factor (z-1) 2 en el denominador de la FDT G(z). Así, al hallar el error en régimenpermanente mediante la expresión ya conocida resulta:Error ante escalon:Error ante rampa:eerpprpv1 1= = = 01 + Kp 1 +∞T T= = = 0K ∞vA modo de resumen y extracto de conclusiones, se presentan en el siguiente cuadro lasconstantes de error y errores en régimen permanente de los diferentes tipos de sistemas y entradasa los mismos (compárese con la obtenida para sistemas continuos).Tipo de sistema Entrada Kp K v e rp0 Escalón K p - 1/(1+K p )Rampa - 0 1 Escalón - 0Rampa - K v T/K v2 Escalón - 0Rampa - 06.5.2.- ANÁLISIS TEMPORAL EN RÉGIMEN TRANSITORIOTeniendo en cuenta que todas las definiciones que caracterizan las componentespermanente y transitoria de los sistemas continuos se mantienen para los sistemas discretos, sóloes necesario tener en cuenta que en este caso el cálculo de la secuencia de salida c k se hace através de la transformada inversa Z de la función C(z), donde C(z)=R(z)#M(z) y R(z) es laINTRODUCCIÓN A LA TEORÍA DE CONTROL 6.28
transformada Z de la secuencia de entrada r k . La obtención de la transformada inversa Z, al igualque la de Laplace, pasa por la descomposición en fracciones simples de la expresión C(z) pararepresentarla como suma de transformadas inversas sencillas. Esta descomposición y, porconsiguiente, la forma de c k dependerá fuertemente del denominador de C(z), más concretamente,de los valores de z que lo anulan, ya que de éste se obtienen los denominadores de las fraccionessimples. Si sólo se tienen en cuenta entradas de prueba cuyas transformadas R(z) sonperfectamente conocidas, el problema se limita a resolver la ecuación siguiente, conocida comoecuación característica del sistema:1+ F ( z) ⋅ BGH ( z)= 0que representa al denominador de la FDT del sistema (M(z)), según se vio en el apartado 6.3.1.2.Del valor de las raíces de esa ecuación dependerá que el sistema sea estable o no, quepresente oscilaciones durante el transitorio, que tenga un tiempo de establecimiento mayor omenor, etc. Para los sistemas de control lineales más comunes se tienen FDT de la forma cocientede polinomios en z, que ante entradas de prueba como las vistas responden con una expresióngeneral como la siguiente:donde:Nkk ∑ i ii = 1c = A ⋅ z ⋅cosϕz i es el módulo de la solución i de la ecuaciónQ ik es el ángulo que depende de la solución i de la ecuación y del instante kA i es constanteEn la anterior expresión conviene tener en cuenta que cualquiera de los parámetrosindicados puede tener valor nulo, con lo que pueden aparecer sumandos completos o escalones(constantes), exponenciales sobreamortiguadas (sin el término cosenoidal), oscilacionesmantenidas, etc. En general, cuanto mayor es el módulo de las raíces de la ecuación característica,más tarda en desaparecer su influencia en la expresión (si fuera mayor que 1 el sistema seríainestable). Por este último motivo, suelen aproximarse los sistemas con polinomio característicode orden superior al segundo por sistemas de orden 2, despreciando las raíces con módulo máspróximo a cero. Así, se aprovecha todo el conocimiento disponible acerca de los sistemas deprimer y segundo orden.Los parámetros utilizados para caracterizar la respuesta temporal transitoria de un sistemade control discreto son los mismos que para los sistemas continuos, teniendo en cuenta que enlugar de hablar de tiempos se habla de intervalos, medidos en instantes de muestreo. Para pasaral dominio del tiempo habrá que multiplicar los intervalos por el periodo de muestreo. A modode ejemplo, el intervalo de establecimiento se calcula en este caso, de forma aproximada así:ikks≈ 3zidonde z i es el módulo del polo dominante del sistema.INTRODUCCIÓN A LA TEORÍA DE CONTROL 6.29