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: