Instrucciones de Control Comprobados

7/24/2019 Instrucciones de Control Comprobados

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UNIVERSIDAD DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

E.A.P DE INGENIERIA ELECTRONICA CON MENCION

EN TELECOMUNICACIONES.

CURSO: INGENIERIA DE CONTROL I

Laboratorio: Diseo de Sistema con

Controlador PID.

PRESENTADO POR:

ROMERO ALVA VICTOR.

CHUMPITAZ LAURENCIO STHEFANNY.

ARELLANO AYALA OSCAR.

TUESTA VILLA ALEX.

PROFESOR:

ASTOCONDOR VILLAR JACOB

LOS OLIVOS-2015


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Al llegar al fin de este trabajo

tenemos mucho que agradecer, a

nuestro profesor gua ING.

ASTOCONDOR VILLAR JACOB

que nos facilit de la manera ms

acomedida el desarrollo de nuestro

tema.

A la Universidad de Ciencias y

Humanidades que nos ha acogido

en sus aulas siempre dndonos

enseanza de calidad y humana a

travs de su cuerpo de docentes.


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INDICE

Introduccin............................................................................................................................... v

I. Respuesta en lazo abierto de la funcin de transferencia:.................................................. 6

a) Se obtiene una salida de: ............................................................................................... 7

a. Amplitud: ........................................................................................................................ 7

b. Tiempo de establecimiento: .......................................................................................... 7

b) El objetivo de esta seccin ser disear un controlador PID de la siguiente forma: ..... 7

c) Control PID con bajas ganancias Ki y Kd: ....................................................................... 9

d) Sintona ahora el tiempo de establecimiento es muy largo, por lo que

incrementaremos Ki a 200 modificando este valor en nuestro archivo y ejecutndolo se

obtiene: ................................................................................................................................ 10

a. Es una sintona adecuada para cumplir los requerimientos de diseo? .................... 12

e) Conclusiones: ............................................................................................................... 15

f) Recomendaciones: ....................................................................................................... 15

Bibliografa ............................................................................................................................... 15


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INDICE DE FIGURAS

FIGURA 1 ........................................................................................................................................ v


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Introduccin

MATLAB posee un paquete de funciones (toolbox) de control. Algunas sern usadas

durante el laboratorio para simular y disear controladores. Para esto es fundamental

conocer sus prestaciones y limitaciones. Por eso utilizamos este libro como gua

FIGURA 1


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I . Respuesta en lazo abierto de la funcin de transferencia:

Dado el algoritmo de programacin de MATLAB:

j=0.01;b=0.1;K=0.01;R=1;L=0.5;num=K;den=[(j*L) (j*R+L*b) (b*R+K^2)];step(num,den,0:0.1:3)title('respuesta a escalon de un sistema a lazo

abierto')grid;xlabel('tiempo(seg)')ylabel('amplitud')

FIGURA 2


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a) Se obtiene una salida de:

a. Amplitud: 0.1

b.

Tiempo de establecimiento:

b)

El objetivo de esta seccin ser disear un controlador PID de la

siguiente forma:

j=0.01;b=0.1;K=0.01;R=1;L=0.5;num=K;den=[(j*L) (j*R+L*b) (b*R+K^2)];step(num,den,0:0.1:3)

title('respuesta a escalon de un sistema a lazo abierto')grid;xlabel('tiempo(seg)')

ylabel('amplitud')


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Control proporcional

j=0.01;b=0.1;

K=0.01;R=1;L=0.5;num=K;den=[(j*L) (j*R+L*b) (b*R+K^2)];kp=100;numa=kp*num;dena=den;[numac,denac]=cloop(numa,dena);step(numac,denac,0:0.1:5)title('control proporcional con respuesta a escalon')grid;xlabel('tiempo(seg)')

ylabel('amplitud')

FIGURA 3


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c)

Control PID con bajas ganancias Ki y Kd:

j=0.01;b=0.1;

K=0.01;R=1;L=0.5;num=K;den=[(j*L) (j*R+L*b) (b*R+K^2)];kp=100;ki=1;kd=1;numc=[kd, kp, ki];denc=[1 0];numa=conv(num,numc);dena=conv(den,denc);[numac,denac]=cloop(numa,dena);step(numac,denac)

title('control PID con pequeos valores ki y kd')grid;xlabel('tiempo(seg)')ylabel('amplitud')

FIGURA 4


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d)

Sintona

a. Ahora el tiempo de establecimiento es muy largo, por lo que

incrementaremos Ki a 200 modificando este valor en

nuestro archivo y ejecutndolo se obtiene:

j=0.01;b=0.1;K=0.01;R=1;L=0.5;num=K;den=[(j*L) (j*R+L*b) (b*R+K^2)];kp=100;ki=200;kd=1;numc=[kd, kp, ki];denc=[1 0];numa=conv(num,numc);dena=conv(den,denc);[numac,denac]=cloop(numa,dena);step(numac,denac)title('ki = 200')grid;xlabel('tiempo(seg)')ylabel('amplitud')

FIGURA 5


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b.

En consecuencia incrementaremos kd a 10:

j=0.01;b=0.1;K=0.01;R=1;L=0.5;num=K;den=[(j*L) (j*R+L*b) (b*R+K^2)];kp=100;ki=200;kd=10;numc=[kd, kp, ki];denc=[1 0];numa=conv(num,numc);

dena=conv(den,denc);[numac,denac]=cloop(numa,dena);step(numac,denac)title('ki = 200 y kd= 10')grid;xlabel('tiempo(seg)')ylabel('amplitud')

FIGURA 6


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c.

Es una sintona adecuada para cumplir los

requerimientos de diseo?

num=[3 2 2];den=[5 3 4];G=tf(num,den);step(G)grid;[r,p,k]=residue(num,den)num=[4 2 2];den=[7 3 4];G1=tf(num,den);step(G1)grid;

hold on;

FIGURA 7


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num=[3 2 2];den=[5 3 4];G=tf(num,den)pzmap(G)grid;

FIGURA 8

Un controlador PID es un controlador realimentado cuyo propsito es hacer que el error en

estado estacionario, entre la seal de referencia y la seal de salida de la planta, sea cero de

manera asinttica en el tiempo, lo que se logra mediante el uso de la accin integral. Adems el

controlador tiene la capacidad de anticipar el futuro a travs de la accin derivativa que tiene

un efecto predictivo sobre la salida del proceso.

Para determinar el orden del sistema se utilizara el mtodo de Van Der Gritenel cual se basa en

encontrar una constante a y compararla, es decir hay que tomar en cuenta los siguientes

criterios:


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I ntr oduccin A Los Sistema Control

Los Sistemas De Control Son Sistemas Capaces De Captar informacin De Su Entorno

(Luz, Temperatura, Contacto, Presencia, Humedad, Presin, Velocidad, Etc.) En

funcin de datos que recibe, realizar alguna accin.

Sistema de control de un detector de oscuridad interruptor crepuscular:

FIGURA 9

Sistema de control l azo abierto

Son sistema que no monitoriza la variable controlada, por lo que no requieren de sensor.

FIGURA 10

Sistema de control lazo cerrado

Son sistemas que vigilan permanentemente la variable controlada y actan en funcin de un

cambio en dicha variable. Requieren obligatoriamente de un sensor para poder controlar la

variable controlada


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e)

Conclusiones:

Mediante estos ejercicios hemos aprendido y reforzado la materia de sistemas de

control PID.

f) Recomendaciones:

Leer libros de control y tutoriales en internet acerca del uso de MATLAB en

Sistemas de Control PID.

Bibliografa

Salvetti, D. (2011).CONTROL PID.Buenos Aires: USERS.

PEARSON. (2013). Fundamentos del Control.Espaa: pearson.

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