ESPOCH

Facultad de Mecnica Nombre: SOLUCIN CONTROL AUTOMATICO

Escuela de Ingeniera Automotriz Semestre: Octavo B Fecha: 27/junio/2014 Evaluacin 3

1. Obtener la expresin temporal de la salida de un sistema de primer orden ante una entrada escaln de amplitud 5. Los

parmetros del sistema son K=3 y =2. (2 ptos)

2. Para cumplir los estndares de emisiones actuales en Estados Unidos, las emisiones de hidrocarburos (HC) y de monxido

de carbono (CO) se suelen controlar por medio de un convertidor cataltico colocado en el escape de los automviles.

Los estndares federales para las emisiones de los xidos de nitrgeno (NOX) se cumplen mediante tcnicas de

recirculacin de los gases de escape (RGE). Sin embargo, como los estndares de emisiones de NOX se redujeron del lmite

actual de 2.0 gramos por mil a 1.0 gramos por mil, esas tcnicas de recirculacin ya no son suficientes.

Se estn investigando diversos mtodos para satisfacer los estndares impuestos para las tres emisiones, y uno de los ms

prometedores emplea catalizador de tres vas (para las emisiones de HC, CO y NOX), junto con un sistema de control del

motor en lazo cerrado. El mtodo consiste en emplear el control del motor en lazo cerrado como el que se muestra en la

figura. El sensor de gases de escape proporciona una indicacin del enriquecimiento o empobrecimiento en el escape,

que se compara con un nivel de referencia. La seal de la diferencia se procesa en el controlador cuya salida regula el

nivel de vaco en el carburador, para alcanzar la mejor relacin aire-combustible, de manera que se tenga una

operacin adecuada del convertidor cataltico. La funcin de transferencia de lazo abierto est representado por:

)4s2

)(ss(s

)K(sG(s)H(s)

161

1

Calclese el lugar de las races como una funcin de K. Determnese las races cuando K = 2.

(6 puntos)

+-

Controlador Carburador Motor

Convertidor

cataltico

de tres vas

SensorOxgeno

Salida de

gases

R(s)

Referencia

3. Para el sistema de la figura, diga cuntos polos en lazo cerrado estn ubicados en el semiplano derecho, en el semiplano izquierdo y sobre el eje jw. (2 puntos)

++

R(s) C(s)

s5 + s

4 - 7s

3 - 7s

2 -18s

18

s5 1 -7 -18

s4 1 -7 -18

s3 0 0 0 Fila de ceros

s2

s1

s0

A(s) = s4 - 7s2 -18

dA(s)/ds =4s3 14s

s5 1 -7 -18

s4 1 -7 -18 Polinomio puramente par

s3 4 -14 0

s2 -3.5 -18 0 1 cambio de signo

s1 -34.57 0 0

s0 -18

polinomio SD SI jw

s4 - 7s2 -18 1 1 2

resto 0 1 0

TOTAL 1 2 2