Informe Control PID

Download Informe Control PID

Post on 01-Jan-2016

216 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Sistemas de control electrnico de equipo pesado Control PID

    1

    Sistemas de control de equipo pesado

    Laboratorio N 6:

    Control PID

    Alumno:

    DURAND VENEGAS, Xavier

    FASANANDO PAUCAR, Kevin Daniel

    Profesor:

    ROMERO, Marco Antonio

    Grupo:

    C12-6-B

    Fecha de presentacin: 27 de Octubre

    2013 II

  • Sistemas de control electrnico de equipo pesado Control PID

    2

    1. OBJETIVOS

    1.1. Desarrollar controles PID eficientes para los distintos tipos de Planta

    mostrados en laboratorio.

    1.2. Reconocer y Utilizar adecuadamente las distintas funciones del software

    MATLAB.

    1.3. Analizar y comparar las grficas con y sin control PID (Estabilizacin).

  • Sistemas de control electrnico de equipo pesado Control PID

    3

    2. INTRODUCCIN

    En el presente laboratorio, se realiz el anlisis y utilizacin del software MATLAB,

    Programa el cual permite interactuar e insertar valores matemticos, realizar operaciones

    y obtener graficas como resultado. Para este laboratorio utilizamos como equipos de

    trabajo una laptop con el programa instalado.

    Este programa permite el uso de una herramienta muy importante llamada FEEDBACK,

    que permite hacer la simulacin de las distintas pruebas de clculos de sistemas de lazo

    cerrado, como por ejemplo, la prueba de implementar en un sistema con una planta el

    sistema PID , es posible mediante la simulacin de algoritmos de control usando los

    comandos correspondientes en el programa donde Incrementar la variable manipulada

    cuando la variable del proceso sea ms pequea que la referencia y disminuirla cuando

    sta sea ms grande.

    Realizamos a la vez trabajos de modificacin de parmetros y el anlisis de grficas que se

    podan obtener mediante el programa. Adems, cabe resaltar que en el Matlab se puede

    configurar a la manera que se nos puede facilitar el trabajo (funciones que se pueden

    modificar).En fin, los siguientes puntos del informe mostrarn el desarrollo del laboratorio

    y los archivos de cada paso en detalle.

  • Sistemas de control electrnico de equipo pesado Control PID

    4

    3. FUNDAMENTO TERICO

    3.1. CONTROL PID

    Es un tipo de control algortmico, y se caracteriza por combinar tres

    acciones distintas para lograr un control eficiente.

    3.2. ACCIN PROPORCIONAL

    Permite ajustar el valor de salida de la planta que se desea controlar. Por

    ejemplo, si se desea que una planta tenga un valor de salida de 1A se

    asigna un valor proporcional para alcanzar dicho valor dependiendo por

    supuesto de la funcin de transferencia.

    3.3. ACCIN DERIVATIVA

    Permite disminuir el tiempo de respuesta del valor de salida. Por ejemplo,

    si nuestro valor se estabiliza a los 10 segundos en el valor deseado, con

    esta accin podemos disminuirla a 0.2 segundos, pero al realizar esto la

    seal se distorsiona oscilando un poco antes de estabilizarse a los 0.2 seg.

  • Sistemas de control electrnico de equipo pesado Control PID

    5

    3.4. ACCIN INTEGRAL

    Permite corregir la distorsin generada por la accin derivativa, haciendo

    que la seal crezca de forma proporcional hasta su valor de estabilizacin

    sin oscilar fuera del rango.

    4. EQUIPO UTILIZADO

    4.1. LAPTOP: SOFTWARE MATLAB 2013

    Figura 1 Figura 2

  • Sistemas de control electrnico de equipo pesado Control PID

    6

    5. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR EL CONTROL PID

    6. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR EL CONTROL PID

    6.1. EJERCICIO N1

    Realizar un control PID de la siguiente Planta (FT):

    Control P:

    Grafica - P

    En el primer sistema la grfica que se genera raba era oscilante por lo que

    aplicamos un numero cualesquiera y empez a estabilizarse cuando llegamos a

    100 el sistema se estabilizo en 1 sin embargo el tiempo de respuesta de la seal no

    era conveniente por lo que se aplic una accin derivativa que redujera el tiempo

    de respuesta de la seal este valor segn la tabla debe ser alto porque aumenta la

    velocidad de la respuesta de la seal (segn la tabla.)

  • Sistemas de control electrnico de equipo pesado Control PID

    7

    M

    e

    t

    o

    d

    o

    d

    e

    ajuste basado en las reglas de Ziegler and Nichols

    Entonces probamos con la funcin derivativa donde aproximamos el valor a , D= 1 y donde el tiempo no era favorable por lo que empezamos a disminuir el valor hasta D = 0.05 donde se daba el menor tiempo de respuesta , mantenemos el valor de la ganancia proporcional y haremos que D sea igual a 0.05.

    Control PD:

    GRAFICA - PD

  • Sistemas de control electrnico de equipo pesado Control PID

    8

    Aplicando el control PD , no se llega a estabilizar el sistema por lo que es necesario

    aplicar el tercer control el cual es el integrativo donde tambin en base al criterio

    de ajuste de Ziegler and Nichols , el valor deseado de I = es 50 y tendremos que

    reducir el valor de la ganancia proporcional, ya que el regulador integral tambin

    reducir el tiempo de subida, y aumentar la sobre oscilacin como lo hace el

    proporcional, tomaremos entonces un valor de 25 .

    Control PID:

    GRAFICA - PID

  • Sistemas de control electrnico de equipo pesado Control PID

    9

    6.2. EJERCICIO N2

    Realizar un control PID de la siguiente Planta (FT):

    Control P:

    GRAFICA P

    En el primer sistema la grfica que se genera raba era oscilante por lo que

    aplicamos un numero cualesquiera y empez a estabilizarse cuando llegamos a

    350 el sistema se estabilizo en 1 sin embargo el tiempo de respuesta de la seal no

    era conveniente por lo que se aplic una accin derivativa que redujera el tiempo

    de respuesta de la seal este valor segn la tabla debe ser alto porque aumenta la

    velocidad de la respuesta de la seal (segn la tabla.)

  • Sistemas de control electrnico de equipo pesado Control PID

    10

    M

    e

    t

    o

    d

    o

    d

    e

    ajuste basado en las reglas de Ziegler and Nichols

    Entonces probamos con la funcin derivativa donde aproximamos el valor a , D= 1 y donde el tiempo no era favorable por lo que empezamos a disminuir el valor hasta D = 0.05 donde se daba el menor tiempo de respuesta , mantenemos el valor de la ganancia proporcional y haremos que D sea igual a 1.

    Control PD:

  • Sistemas de control electrnico de equipo pesado Control PID

    11

    GRAFICA - PD

    Aplicando el control PD , no se llega a estabilizar el sistema por lo que es necesario

    aplicar el tercer control el cual es el integrativo donde tambin en base al criterio

    de ajuste de Ziegler and Nichols , el valor deseado de I = 1 y tendremos que

    reducir el valor de la ganancia proporcional, ya que el regulador integral tambin

    reducir el tiempo de subida, y aumentar la sobre oscilacin como lo hace el

    proporcional, tomaremos entonces un valor de 0.01 .

    Control PID:

    GRAFICA - PID

  • Sistemas de control electrnico de equipo pesado Control PID

    12

    6.3. EJERCICIO N3

    Realizar un control PDI de la siguiente Planta (FT):

    Control P:

    GRAFICA - P

    En el primer sistema la grfica que se genera raba era oscilante por lo que

    aplicamos un numero cualesquiera y empez a estabilizarse cuando llegamos a

    350 el sistema se estabilizo en 0.5 sin embargo el tiempo de respuesta de la seal

    no era conveniente por lo que se aplic una accin derivativa que redujera el

    tiempo de respuesta de la seal este valor segn la tabla debe ser alto porque

    aumenta la velocidad de la respuesta de la seal (segn la tabla).

  • Sistemas de control electrnico de equipo pesado Control PID

    13

    M

    e

    t

    o

    d

    o

    d

    e

    ajuste basado en las tablas de Ziegler and Nichols

    Entonces probamos con la funcin derivativa donde aproximamos el valor a , D= 1 y donde el tiempo no era favorable por lo que empezamo