control de procesos mineros e industriales...control de procesos mineros e industriales clase 08:...

14
Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia [email protected] Escuela Universitaria de Ingeniería Mecánica Universidad de Tarapacá Arica, Chile July 6, 2012 R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 1 / 14

Upload: others

Post on 06-Apr-2020

15 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Control de Procesos Mineros e Industriales...Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia rmendozag@uta.cl Escuela Universitaria

Control de Procesos Minerose Industriales

Clase 08: Controladores PID

Ricardo-Franco [email protected]

Escuela Universitaria de Ingeniería MecánicaUniversidad de Tarapacá

Arica, Chile

July 6, 2012

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 1 / 14

Page 2: Control de Procesos Mineros e Industriales...Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia rmendozag@uta.cl Escuela Universitaria

Outline

Outline

1 Identificación de SistemasSistemas de Segundo Orden

2 Sistemas con Lazos de Realimentación

3 Controladores en Lazo CerradoTerminologíaDos posicionesProporcional (P)

4 Bibliografía

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 2 / 14

Page 3: Control de Procesos Mineros e Industriales...Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia rmendozag@uta.cl Escuela Universitaria

Identificación de Sistemas

Outline

1 Identificación de SistemasSistemas de Segundo Orden

2 Sistemas con Lazos de Realimentación

3 Controladores en Lazo CerradoTerminologíaDos posicionesProporcional (P)

4 Bibliografía

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 3 / 14

Page 4: Control de Procesos Mineros e Industriales...Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia rmendozag@uta.cl Escuela Universitaria

Identificación de Sistemas Sistemas de Segundo Orden

Ecuación General

m d2xdt2 + c dx

dt + kx = F

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 4 / 14

Page 5: Control de Procesos Mineros e Industriales...Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia rmendozag@uta.cl Escuela Universitaria

Identificación de Sistemas Sistemas de Segundo Orden

Ecuación General

m d2xdt2 + c dx

dt + kx = F

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 5 / 14

Page 6: Control de Procesos Mineros e Industriales...Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia rmendozag@uta.cl Escuela Universitaria

Identificación de Sistemas Sistemas de Segundo Orden

Ecuación general: m d2xdt2 + c dx

dt + kx = F

Medidas de desempeño

tiempo de levantamiento, tr ;tiempo de sobrepaso, tp;sobrepaso;

razón de decaimiento; ytiempo de asentamiento.

Para modelar el sistema:

F = amp._escalon; xss = Fk ;

w2n = k

m ; ξ2 = c2

4mk ;

amp.2doexcesoamp.1er exceso = e

−2ξπ√1−ξ2

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 6 / 14

Page 7: Control de Procesos Mineros e Industriales...Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia rmendozag@uta.cl Escuela Universitaria

Sistemas con Lazos de Realimentación

Outline

1 Identificación de SistemasSistemas de Segundo Orden

2 Sistemas con Lazos de Realimentación

3 Controladores en Lazo CerradoTerminologíaDos posicionesProporcional (P)

4 Bibliografía

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 7 / 14

Page 8: Control de Procesos Mineros e Industriales...Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia rmendozag@uta.cl Escuela Universitaria

Sistemas con Lazos de Realimentación

Ecuación General

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 8 / 14

Page 9: Control de Procesos Mineros e Industriales...Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia rmendozag@uta.cl Escuela Universitaria

Sistemas con Lazos de Realimentación

Ejemplo

Si G(s) = 2s+1 ; H(s) = 5s; C(s)

R(s) =?

En Sage. . .

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 9 / 14

Page 10: Control de Procesos Mineros e Industriales...Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia rmendozag@uta.cl Escuela Universitaria

Controladores en Lazo Cerrado

Outline

1 Identificación de SistemasSistemas de Segundo Orden

2 Sistemas con Lazos de Realimentación

3 Controladores en Lazo CerradoTerminologíaDos posicionesProporcional (P)

4 Bibliografía

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 10 / 14

Page 11: Control de Procesos Mineros e Industriales...Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia rmendozag@uta.cl Escuela Universitaria

Controladores en Lazo Cerrado Terminología

Terminologíaretraso: respuesta no inmediata del sistema de control; yerror en estado estable: diferencia entre valor de entrada y salidadespués del transiente.

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 11 / 14

Page 12: Control de Procesos Mineros e Industriales...Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia rmendozag@uta.cl Escuela Universitaria

Controladores en Lazo Cerrado Dos posiciones

Modo de control de dos posicionesproporciona una señal de control de una sola magnitud (ON-OFF);se usa en el control de procesos lentos (e.g., temperatura);es barato.

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 12 / 14

Page 13: Control de Procesos Mineros e Industriales...Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia rmendozag@uta.cl Escuela Universitaria

Controladores en Lazo Cerrado Proporcional (P)

Modo de control proporcional (P)proporcional al error.

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 13 / 14

Page 14: Control de Procesos Mineros e Industriales...Control de Procesos Mineros e Industriales Clase 08: Controladores PID Ricardo-Franco Mendoza-Garcia rmendozag@uta.cl Escuela Universitaria

Bibliografía

BibliografíaBolton, W., 2010, Mecatrónica; Sistemas de control electrónico enla ingeniería mecánica y eléctrica, 4th edition, Alfaomega,Chapt.12, 13, 15.

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Controladores PID July 6, 2012 14 / 14