MEC284_PC2_2009-1

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FCI-Adm-4.01 
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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ 
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA 
 
 
CONTROL AUTOMÁTICO 
2da. Práctica (tipo a) 
(Primer Semestre 2009) 
 
 
 
Indicaciones Generales: 
• Duración: 100 minutos 
• Materiales o equipos a utilizar: Calculadora y uno de los libros sugeridos en la bibliografía del programa analítico del curso. 
 
Advertencias: 
• Todos los procedimientos utilizados para resolver los problemas deben estar debidamente justificados. 
• No está permitido el uso de ningún material o equipo electrónico adicional al indicado. 
• Los celulares deben estar apagados. 
• El fotocopiado completo de libros no está permitido según Decreto Legislativo N° 822 (Ley sobre el Derecho de Autor). 
 
 
Pregunta 1 (6 puntos) 
Determinar cuál debe ser el tipo del controlador K(s) para que el sistema de la figura posea error nulo en estado 
estacionario ante entradas escalón en referencia y perturbación. El sistema pretende el control de la velocidad lineal 
de un vehículo. 
 
 
 
 
 
Pregunta 2 (6 puntos) 
Dado el sistema de control de la figura, diseñar un controlador PID (más simple) tal que la curva de respuesta ante 
una entrada escalón unitario exhiba un sobrepaso máximo del 30% o menor, y un tiempo de establecimiento de 3 
segundos o menos para un error del 2% en estado estacionario. 
 
 
 
 
 
 
)2()1(
1
)(
++
=
ss
sGK(s) 
- 
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Pregunta 3 (8 puntos) 
Se desea mejorar un sistema mecánico pasivo de amortiguación de tren mediante la instalación de un elemento 
hidráulico activo gobernado desde un controlador (figura 3a). Para ello en lazo abierto se introduce una entrada 
escalón en el actuador u(t), según se indica en el texto que acompaña la figura, obteniéndose en la salida su 
respuesta y(t). Los resultados se muestran en la figura 3b. Se pide encontrar la función de transferencia Y(s)/U(s) a 
partir de los datos experimentales de la figura 3b. 
 
k b 
M 
y (t) 
 posición 
C(s) 
Fuerza del 
actuador 
Controlador 
vagón 
rueda 
d(t) 
y(t) 
yref(t) 
- 
u(t) 
 
Figura 3a: Sistema de suspensiones activas 
 
 
segundos 
18 
28 
26 
24
22
20
16 
14 
12
10
8 
14 15 16 17 18 19 20 21 22
 
Figura 2b: Respuesta en lazo abierto ante entrada escalón de 15 unidades, generado en el instante 14 segundos. 
 
Profesor del curso: Ing. Dante Elías 
San Miguel, 24 de abril de 2009 
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