SISTEMAS DE CONTROL

[pic 1] [pic 2]

TRABAJO PRÁCTICO SISTEMAS DE CONTROL

Ing. Luis Orozco Msc. (DEEE- ESPE)

1. TEMA:

Controladores PID y compensador adelanto-retardo.

1. OBJETIVOS

1. GENERAL

Diseñar, simular e implementar un controlador  PID, y un compensador  adelanto retraso para ese  mismo controlador.

1. ESPECÍFICOS

• Diseñar un Controlador PID utilizando los métodos de Harriot (método empírico) y de ubicación de polos (método analítico) para la planta de segundo orden modelada en el primer parcial (filtro pasa bajos activo de la figura 1)
• Diseñar un Controlador de Adelanto-Atraso para la planta de segundo orden modelada en el primer parcial (filtro pasa bajos activo de la figura 1).

1. MATERIALES E INSTRUMENTOS

• Elementos electrónicos de las figuras 1 y 2
• Cables para conexión de elementos en el protoboard
• Protoboard
• Equipos e Instrumentos:

• Generador de señales
• Osciloscopio
• Punta de osciloscopio
• Puntas para generador de señales
• Multímetro

1. PROCEDIMIENTOS PARA OBTENER LOS RESULTADOS:

1. Controlador PID por el método de Harriot

Al ser un método empírico no se requiere diseño previo para la implementación, por lo que se realizará la estimación del controlador empíricamente utilizando simulink de Matlab para la planta de la figura 1 (filtro activo de segundo orden), utilizando los valores dados en la práctica de modelado del primer parcial.

[pic 3][pic 4]

1. PROCEDIMIENTO

1. Utilice el método de Harriot, para calcular los parámetros kp, ki y kd de un controlador PID para el sistema mostrado en la figura 1 (filtro pasabajos activo de segundo orden).

A continuación se hace un resumen gráfico del método:

[pic 5]

1. Una vez calculados los valores de Kp, Ki y kd.

• En simulink,  implementar el controlador PID.
• Implementar en el protoboard el controlador PID, para la el circuito de la figura 1.

1. Utilice el osciloscopio para obtener las gráficas de voltaje de salida, y compare los resultados prácticos con los resultados simulados.

1. COMPENSADOR DE ADELANTO-RETARDO

[pic 6][pic 7]

1. Diseñe un compensador de Adelanto-Retardo y un controlador PID que cumpla con las siguientes especificaciones:

• Un error de estado estable menor a 2%
• Un sobre pico por debajo del 5% sin que la rapidez del sistema disminuya.

2. Realice la simulación en Simulink de Matlab y corrobore que el controlador cumpla con las especificaciones.

3. Implemente el controlador y utilice un osciloscopio para obtener las gráficas de voltaje de salida y proceda a comparar resultados teóricos con los resultados prácticos.

1. FORMA DE ENTREGAR EL TRABAJO REALIZADO:

El trabajo debe ser presentado en grupo, el día  X julio de 2014 con:

1. Informe técnico de lo realizado (1 solo informe por grupo). El informe deberá contener por lo menos:

1. Carátula
2. Objetivos
3. Procedimientos y obtención de resultados teóricos
4. Resultados obtenidos con el prototipo implementado (gráficas, datos, parámetros de modelos y controladores)
5. Análisis de resultados (obtención de errores entre valores teóricos y prácticos)
6. Conclusiones y recomendaciones
7. Bibliografía empleada
8. Anexos opcional

1. Se deberá subir una copia del informe en formato digital a la plataforma virtual hasta la misma fecha y hora señalada para la presentación del informe impreso cumpliendo lo siguiente: 

▪ Enviar solo un archivo comprimido que contenga el archivo de Word del Informe técnico de la práctica (igual al impreso) y los archivos de Matlab realizados: *.slx

▪ El nombre del archivo debe ser: NRC+apellidos paternos de los integrantes separados con espacios, sin tildes ó guiones. Ej: 1986 Sanchez Guaman Larco.

...