seguidor de linea

DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNCIA9

Introduccin:

El controlador PID (Proporcional, Integral y Derivativo) 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. Los controladores PID son suficientes para resolver el problema de control de muchas aplicaciones en la industria, particularmente cuando la dinmica del proceso lo permite (en general procesos que pueden ser descritos por dinmicas de primer y segundo orden), y los requerimientos de desempeo son modestos (generalmente limitados a especificaciones del comportamiento del error en estado estacionario y una rpida respuesta a cambios en la seal de referencia).

Imagen Fernando Morilla Garca (control PID)

El control PID:Est conformado por 3 controladores de diferente accin que en conjunto forman el PID muy til en la actualidad para diversos procesos de control y en la industria y as como un sinfn de aplicaciones.

Accin proporcionalLa respuesta proporcional es la base de los tres modos de control, si los otros dos, control integral y control derivativo estn presentes, stos son sumados a la respuesta proporcional. Proporcional significa que el cambio presente en la salida del controlador es algn mltiplo del porcentaje del cambio en la medicin.Este mltiplo es llamado ganancia del controlador. Para algunos controladores, la accin proporcional es ajustada por medio de tal ajuste de ganancia, mientras que para otros se usa una banda proporcional. Ambos tienen los mismos propsitos y efectos.

Accin integral

La accin integral da una respuesta proporcional a la integral del error. Esta accin elimina el error en rgimen estacionario, provocado por el modo proporcional. Por contra, se obtiene un mayor tiempo de establecimiento, una respuesta ms lenta y el periodo de oscilacin es mayor que en el caso de la accin proporcional.

Accin derivativa

La accin derivativa da una respuesta proporcional a la derivada del error (velocidad de cambio del error). Aadiendo esta accin de control a las anteriores se disminuye el exceso de sobre oscilaciones.

Existen diversos mtodos de ajuste para controladores PID pero ninguno de ellos nos garantiza que siempre encuentre un PID que haga estable el sistema. Por lo que el ms usado sigue siendo el mtodo de prueba y error, probando parmetros del PID y en funcin de la salida obtenida variando estos parmetros.

Lego:Los legos son dispositivos electrnicos programables, esta empresa (legos se dedica a crear juguetes como ladrillos de colores que es uno de los juguetes ms popular del mundo hasta que en 2006 crearon el lego mindstorms.)

Caractersticas:

Con este dispositivo se desarrollara un control PID, el objetivo es programar este dispositivo para hacer un seguidor de lnea usando un PID estable para seguir una lnea de color oscuro mediante un sensor de luz.Lo primero que se realiz con este dispositivo fue hacer algunas pruebas, para saber cmo se programaba y el uso de los diversos sensores que poseen, al interactuar con el lenguaje de programacin y saber cmo se cargaba a este dispositivo, se prosigui a empezar el proyecto de un PID, para esto se dibuj una lnea oscura en una tabla lo que debe hacer este lego es seguir la lnea negra usando el sensor de luz.El lenguaje utilizado para programar fue robot C:

Al principio al empezar a trabajar con los legos se empez trabajando con un cdigo de bloques que es el lenguaje nativo de estos robots.Se hicieron varios ejercicio de prueba antes de empezar a trabajar con el control PID, se hizo ejercicios para ver el funcionamiento de los diversos sensores que poseen estos robots y la manera que pueden ser usados y programados ejemplo:Hacer que el lego avance al frente un tiempo determinado y que retrocediera:Circuito programado:

Caractersticas:Primer mando:

Despus de terminar el primer mando:

Sensor ultrasnico, avanzar y detectar obstruccin y retroceder hacia atrs:Programa:

Caractersticas del sensor

Y as se fue detectando los diversos sensores ya al tener el conocimiento previo de su funcionamiento se opto por usar otro lenguaje de programacin de robotsPara realizar el control PID ya que con el cdigo de bloques sera muy complejo al intentar disear este tipo de control.

Cdigo En RobotC:

Conclusin:

El cdigo se hizo el ROBOTCTomando en cuenta los conocimientos que se poseen de un controlador PID y adaptndolo al seguidor de lnea, se tuvo una respuesta estable y un seguidor bastante armnico con poco disturbio, al momento de cargar el programa al lego y se corra en la pista detectaba el sensor y tambin detectaba la parte oscura, para poder proceder a avanzar siguiendo la parte oscura y haciendo diversas comparaciones para no tener problemas para que no se pierda de la lnea; a manera de prueba y error se ajustaron los valores adecuados para tener un excelente control el cual tenga una buena velocidad un buen control, ya que si se le da mucha velocidad el control se perda o se volva loco as que se adecuaron los valores lo ms posible para la velocidad constante y el mnimo error posible, y as con esto lograr el objetivo el cual es un control PID .

Bibliografa:http://control-pid.wikispaces.com/ftp://ftpdocente.uniautonoma.edu.co/dvera/ControlLineal/Control.Pid.pdfhttp://www.dia.uned.es/~fmorilla/MaterialDidactico/El%20controlador%20PID.pdfINSTRUMENTACIN- PROGRAMACIN LEGOS MINDSTORM