a) Obtención de las tablas de verdad y simplificación mediante el método de Karnaugh.Función F=xyz+xyz+xyz Datos: La función F tiene 3 variables (x,y,z).Fórmulas: Los minterms corresponden a las combinaciones donde la función es 1.Sustitución:Minterms de F:m3=xyz=0112 m4=xyz=1002 m7=xyz=1112 Resultado: Tabla de verdad de F:
x00001111y00110011z01010101F00011001 Simplificación de F mediante mapa de Karnaugh:
\cline2−5\multicolumn1c∣x\yz010001◯01001111◯1000 Agrupaciones:1. Agrupación de los minterms m3(011) y m7(111): xyz+xyz=yz 2. Minterm m4(100) está aislado: xyz Resultado: Función simplificada F=yz+xyz Función G=abcd+abcd+abcd+abcd Datos: La función G tiene 4 variables (a,b,c,d).Fórmulas: Los minterms corresponden a las combinaciones donde la función es 1.Sustitución:Minterms de G:m0=abcd=00002 m4=abcd=01002 m14=abcd=11102 m15=abcd=11112 Resultado: Tabla de verdad de G (se muestran solo las filas donde la función es 1):
a0011\multicolumn5c(el resto de combinaciones son 0)b0111c0011d0001G1111 Simplificación de G mediante mapa de Karnaugh:
\cline2−5\multicolumn1c∣ab\cd0001111000110001000011001◯010001◯0 Agrupaciones:1. Agrupación de los minterms m0(0000) y m4(0100): abcd+abcd=acd 2. Agrupación de los minterms m14(1110) y m15(1111): abcd+abcd=abc Resultado: Función simplificada G=acd+abc
b) Explicación de la función de un controlador de acción proporcional e integral (PI) en un sistema de control de lazo cerrado.Un controlador de acción proporcional e integral (PI) es un tipo de controlador de lazo cerrado que combina dos modos de control para mejorar el rendimiento de un sistema:1. Acción Proporcional (P): La salida del controlador es directamente proporcional al error actual del sistema. El error se define como la diferencia entre el valor de referencia (punto de ajuste) y el valor medido de la variable controlada. Esta acción proporciona una respuesta inmediata para corregir el error y reduce el tiempo de subida del sistema. Sin embargo, puede dejar un error en estado estacionario (offset) y generar oscilaciones si la ganancia proporcional es demasiado alta.2. Acción Integral (I): La salida del controlador es proporcional a la integral acumulada del error a lo largo del tiempo. Esta acción se encarga de eliminar el error en estado estacionario (offset) que la acción proporcional por sí sola podría no corregir. Al integrar el error, el controlador sigue ajustando su salida hasta que el error persistente se anula. Aunque mejora la precisión en estado estacionario, puede aumentar el sobreimpulso y ralentizar la respuesta transitoria si la ganancia integral no está correctamente ajustada.La combinación de ambas acciones en un controlador PI permite lograr un buen equilibrio entre una respuesta rápida (gracias a la acción P) y la eliminación del error en estado estacionario (gracias a la acción I), sin las complejidades de la acción derivativa. Es ampliamente utilizado en la industria por su robustez y eficacia en una gran variedad de aplicaciones.