CONTROL DE

TEMPERATURA PID

LUIS HUMBERTO BERRO

ESTEBAN GMEZ

OBJETIVOS

Realizar el modelo del cambio en la temperatura

de una habitacin a escala.

Disear un controlador PID para el modelo

calculado.

Realizar las pruebas practicas para verificar el

funcionamiento del controlador.

Probar variaciones en los juegos de parmetros

del controlador.

Control FEED FORWARD!!!

ESTADO DEL ARTE

ESTADO DEL ARTE

DIAGRAMA DE BLOQUES

DESCRIPCION DE LA PLANTA

PLANTA FSICA

MODELO ESTTICO

Datos para el modelo estatico

(Escalones en la entrada)

Curva Esttica

= 1.5165 + 28.7194,

MODELO DINMICO

=1.7325

(5.3707 + 1)(619.3177 + 1)

Datos experimentales y funcin de transferencia

identificada

CONTROL PID CON FILTRO DERIVATIVO

() = 67.22+30.4+1

0.22+

Control PID encontrado usando la herramienta sisotool de Matlab

1 2

=0 10 5

12

+01 ,

= 5 152812

+ 336 .

1 2

= 0 10 5

+1 00 1

12

+ 01 ,

Ecuacin de estado continua Ecuacin de estado discreta

Ecuacin de salida

RESPUESTA DEL SISTEMA

Respuesta del sistema usando

control PID

Respuesta del sistema usando

control PID y control de lazo

abierto

CONTROL FEED FORWARD

Respuesta de la planta ante la

perturbacin para varios valores de

potencia de la perturbacin

Cambio en la temperatura en funcin de

la potencia en la perturbacin

CONCLUSIONES

El proceso de temperatura que se implement, es un proceso lento tanto

para su anlisis como para realizar el control. El sistema tarda

aproximadamente en alcanzar su estado estable 15 minutos sin aplicarle

control, mientras que con el control tarda aproximadamente 4 minutos

cuando se emplea un PID y control de lazo abierto.

El modelo de orden dos elegido para el modelo dinmico del sistema, tiene

una buena precisin y sigue aproximadamente la misma forma que la

curva dinmica experimental.

Para implementar fsicamente el controlador, se dise un controlador PID

con un filtro en paralelo con un polo muy a la izquierda del eje imaginario,

para que no afectara la estabilidad. Adems, se requiri encontrar las

matrices que definen a las variables de estado para facilitar la

implementacin del controlador en un microcontrolador.

CONCLUSIONES

Con ayuda del sisotool, el modelo de la planta y sabiendo que era un

sistema retroalimentado, se pudo encontrar los parmetros del

controlador que permitieran hacer un buen control de temperatura. El

control de lazo abierto mejor la respuesta a nivel de offset y respecto al

tiempo de estabilizacin. Adems, la simulacin fue un referente

importante para determinar los parmetros ptimos del sistema de

control y la planta, y para observar el comportamiento de cada uno de

los diseos encontrados.

Aunque el sistema de adquisicin de datos posee mucho ruido, se puede

ver claramente la tendencia en las seales obtenidas de cada una de las

pruebas realizadas, permitiendo realizar una correcta identificacin de

los modelos de la planta para luego disear un control adecuado para el

proceso