Control de luz y temp pid con pic

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS APLICADAS
CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
SISTEMAS MICROPROCESADOS AVANZADOS

TEMA:

“CONTROL DE LUMINOSIDAD Y TEMPERATURA PID BASADO EN MICROCONTROLADORES CON INTERFACE AL PC CON LABVIEW”

Autor:

FERNANDO WLADIMIR ORTEGA LOZA

Ibarra, Febrero 2009
INTRODUCCION.

En el proyecto se realiza un control discretoPID, este tipo de controlador es uno de los más usados, ya que se lo aplica a un gran número de variables y aplicaciones, en este caso se lo hizo para las variables de luz y de temperatura, las cuales son las más sencillas de simular en una maqueta demostrativa, para el control de luz se lo hizo en control analógico a su salida y con adaptación a corriente alterna CA, en cambio el control detemperatura se lo hizo con salida a Corriente Continua CC tipo ON OFF, las salidas de potencia tanto AC como DC son reguladas en potencia por medio de troceadores, las entradas desde los sensores son a 5VCD para ambos controles, con este proyecto se quiso acoplar en uno solo la mayoría de tipo d controles existentes y con los dos tipos de salidas de salidas más comunes CA monofásica y CD.

Lasconstantes del controlador se las setea desde LabVIEW en el PC así mismo podemos observar las curvas de respuesta de los sistemas.
El sistema se dispone como se muestra en la figura 1.

Figura1. Diagrama de Bloques del sistema

OBJETIVOS.

OBJETIVO GENERAL.
Diseñar un Controlador PID para CA y otro para CD.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

* Aprender a controlar cargas CA desde elmicrocontrolador.
* Desarrollar un software de seteo de variables y de supervisión, en la PC en el programa LabVIEW
* Realizar una interface USB CDC con la PC
* Manejar lo aprendido en La materia de Procesadores avanzados

MARCO TEORICO.

SISTEMA EN LAZO CERRADO.

Un sistema en lazo cerrado es el que realimenta su salida a su entrada, siendo así la señal de la salida una función del set point oseñal requerida y de la salida censada, el diagrama de bloques de un sistema de control retroalimentado es como se muestra en la figura 2.

Figura 2. Sistema de Control en lazo cerrado de la velocidad de un motor DC.

CONTROL PID.

El control PID, se refiere a integrar, derivar y multiplicar la señal de error que es la diferencia entre el set point y la retroalimentación. La respuesta a unescalón o un cambio básico en el set point se muestra en la Figura 3.

Figura3. Respuesta de un sistema de segundo orden a un escalón.

La distancia A en la figura 3 se llama sobreimpulso, el cual es perjudicial para el sistema, así como el tiempo en que demora oscilante el sistema antes de estabilizarse

Para lograr poco sobreimpulso y un tiempo corto en estado transitorio, se busca uncontrolador el cual mediante la multiplicidad hace que se tienda a eliminar el error entre la señal requerida y la señal real, mediante un aparte derivativa, es mejorar la respuesta transitoria y mantener la estabilidad deseada y la parte integral elimina el error por lo que mejora el estado estable.

Control mediante Microprocesadores.

Hoy en día en la industria, así como en muchas otrasaplicaciones se utiliza las computadoras como elemento de control, las más usadas para controladores tipo PID son los Microcontroladores y los PLC’s, de estos el más atractivo en cuanto beneficio costo es el microcontrolador, el cual se encarga de hacer operaciones aproximas para emular la integración y derivación, necesarias en un PID.

Para hacer un controlador discreto se necesita un convertidoranalógico digital, para llevar las señales del analógicas a un sistema binario entendible para la computadora, luego se necesita que a las señales ya binarias de entrada y de retroalimentación se le aplique una serie de cálculos matemáticos en sumas, diferencias, multiplicaciones y divisiones que emulen las acciones de derivar e integrar una señal, luego esta señal de control debe ser llevada a un...
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