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COMPONENTE PRÁCTICO
CONTROL ANALOGICO
CURSO:
299005_140
PRESENTADO POR:
EDWI ENRIQUE CASTILLO MONTES
85456730
TUTOR VIRTUAL
FABIAN BOLIVAR
TUTOR
CAMILO ACUÑA
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESC UELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA
INGENIERIA EN ELECTRONICA
SANTA MARTA MAYO DE 2013
INTRODUCCIÓN
El curso de Control Analógico es la base para ingresar al mundo de la Automatización; desde esta óptica, es pertinente involucrar al estudiante en todos aquellos aspectos que le permitan identificar los diferentes contextos donde se aplica la temática o contenidos teóricos del curso. De esta forma habrá una mejor apropiación de los conceptos más elementales como la clasificación de los Sistemas de Control hasta el diseño e implementación de Sistemas de Control PID teniendo en cuenta aspectos como la controlabilidad, observabilidad y las reglas de sintonización utilizadas.
O BJETIVOS DE LA PRÁCTICA: • Aplicar los conocimientos adquiridos en el curso Control Analógico para el diseño de controladores P, PI y PID. • Comprender y diferenciar la dinámica de un sistema cuando se aplican distintos tipos de controladores. • Analizar la respuesta transitoria y en estado estable con cada tipo de controlador. • Interpretar y analizar lo que significa en un sistema de control la Observabilidad y la Controlabilidad.
Práctica 1
¿Qué método de diseño se puede emplear para el diseño de controladores y por qué?
Algunos de los métodos que se pueden utilizar son:
• Métodos de sintonización de lazo abierto.
� Modelado.
� Método de Ziegler y Nichols.
� Método de Cohen y Coon
� Método de López, Miller, Smith y Murril.
� Método de Kaya y Sheib.
� Método de Sung, O, Lee, Lee y Yi.
• Métodos de sintonización delazo cerrado.
� Método de Ziegler y Nichols.
� Variaciones del método de Ziegler y Nichols.
FUNCIÓN DE TRANSFEREN
CIA DE LA PLANTA
PANTALLAZO: ARCHIVO DE
SIMULINK O SCILAB EMPLEADO
PANTALLAZO:
RESPUESTA EN LAZO ABIERTO DE LA PLANTA ANTE
ENTRADA PASO O ESCALÓN UNITARIO
K= 1
L=1.3s
T=7s
Para calcular las constantes Kp Ti y Td del controlador PID se utilizan las formulas de
la siguiente tabla:
La anterior tabla se utiliza para el método de Ziegler-Nichols
Para el controlador P tenemos que:
Kp=7/1.3= 5.38
Ki=Kp/Ti=0
Kd=Kp. Td=0
Para el controlador PI tenemos que:
Kp=0.9(7/1.3)=4.84
Ki=Kp/(1.3/0.3)=1.11
Kd=Kp. Td=0
Para el controlador PID tenemos que:
Kp=1.2(7/1.3)= 6.46
Ki=Kp/(2.6)=2.48
Kd=Kp. (0.65)=4.2
Entonces:
Parámetro Controlador P Controlador PI Controlador PID Kp 5.38 4.84 6.46
Ki 0 1.11 2.48
Kd 0 0 4.2
Los circuitos simulados en Simulink de Matlab son los mostrados a continuación:
Controlador P
Controlador PI
Controlador PID
Pantallazos
Controlador P Controlador PI Controlador PID Pantallazo respuesta
de la planta
Como conclusiones de los anteriores controladores podemos decir que cada uno tiene sus ventajas y desventajas, para el diseño de tales se deben estudiar y escoger cual es el más acertado para la aplicación que necesitemos. Para esta práctica en particular vemos que el controlador más adecuado para obtener los resultados deseados y pedidos en la rúbrica es el PID, ya que reduce notablemente el tiempo de establecimiento de la función de transferencia.
Práctica 2
Matrices en Matlab
Matriz de controlabilidad.
Para la observabilidad tendríamos: