CONTROL ANALOGICO

PRACTICA No. 01

Diseño de controladores

Propósito: Complementar el desarrollo temático de la Unidad 1 del curso y del capítulo 4 de la Unidad 2 del mismo.

Objetivo: Identificar las competencias adquiridas por el estudiante en el diseño de controladores.

Meta: Lograr que el estudiante adquiera destreza en el diseño de controladores P, PI y PID.

Competencia: El estudiante adquiere fortalezas, habilidades y aplica los conocimientos del curso Control Analógico en el desarrollo y sintonización de controladores P, PI y PID.

PROCEDIMIENTO

Se tiene una planta o proceso con la siguiente función de transferencia:

Para convertir a polinomio el denominador de la función de transferencia:

(s+1)(s+2)(s+3)= (s+1)(s+2)=s^2+3s+2

S^2+3s+2 (s+3) = s^3+〖6s〗^2+11s+6

TABLA 1. RESPUESTA DE LA PLANTA

FUNCIÓN DE

TRANSFERENCIA DE

LA PLANTA PANTALLAZO:

ARCHIVO DE

SIMULINK O SCILAB

EMPLEADO PANTALLAZO:

RESPUESTA EN LAZO

ABIERTO DE LA

PLANTA ANTE

ENTRADA PASO O

ESCALÓN UNITARIO

>> sys=tf([0,6],[1,6,11,6])

Transfer function:

6

----------------------

s^3 + 6 s^2 + 11 s + 6

¿Qué método de diseño se puede emplear para el diseño de controladores y por qué?

El diseño de un controlador presenta dos cuestiones básicas:

-El tipo de controlador (P, PI, PID) apropiado.

-La sintonización del contrXXolador.

La respuesta deseada en lazo cerrado se suele especificar con referencia a un criterio de calidad de respuesta. A este planteamiento básico del problema de sintonización hay que incorporar cuatro factores a tener en cuenta:

*Los algoritmos PID en los distintos controladores comerciales no son exactamente iguales. Así, hay controladores digitales y analógicos y que la acción derivativa puede actuar sobre el error o sobre la variable del proceso a controlar.

*El modelo dinámico del proceso representa solo una aproximación a su comportamiento real que además, debido a la no linealidad del proceso real, puede variar de unas condiciones de operación a otras.

*La variable del proceso manipulada no debe experimentar cambios excesivamente bruscos que afecten negativamente al equipo.

*La calidad de respuesta deseada puede referirse a cambios en el punto de consigna o a cambios en las perturbaciones.

Por otro lado, un mismo criterio de calidad determinará diferentes parámetros de ajuste del controlador dependiendo si el escalón se da en el punto de consigna o en una variable de perturbación, sin embargo, la diferencia no será demasiado apreciable puesto que el comportamiento en lazo cerrado depende fuertemente del comportamiento en lazo abierto GCGP en la que no está involucrada GD.

Una vez realizado este proceso, encontrar los parámetros de arranque para un controlador P, PI y un PID utilizando el método adecuado.

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