Controlador de nivel de un tanque

ufeff


Trabajo práctico



Controlador de nivel de un tanque.



Cátedra: Control Automático de Procesos.


Datos para la Función de Transferencia del Tanque:

Nivel de operación(h0) = 3m
Caudal de salida del líquido (q0) = 0,6 m3/min
Resistencia hidráulica de la válvula (Rh) = 2* h0 /q0
Diámetro del tanque (D) = 2m
Sección transversal del tanque (A) = 0,25 .π.D2
Capacidadde tanque (C) = A
Constante del tiempo del tanque (T) = Rh * C (min)
Ganancia estática del tanque (K) = Rh

Datos para la Función de Transferencia de la válvula:

Ganancia estática de la válvula(Kv) = 1
Constante de tiempo de la válvula (Tv) = 0.2min

Objetivo del TP: Determinar la respuesta del sistema frente a un salto en el Set Point de nivel de 3 a 3,1 m para los siguientes casos.1) Control Proporcional:
a. Con Kc1=1



b- Con Kc2=15


Comparación de las señales de salida:

Al aumentar el valor del Kc, lo que ocurre es que hay una disminución del offsety un aumento en el overshoot. Este comportamiento no se puede aprovechar indefinidamente porque el valor del overshoot es muy importante dado que si es muy grande se pueden sobrepasar limitacionesfísicas propias del sistema como el nivel de líquido en un tanque.
2) Control Proporcional + Integral (P):
a-Con Kc1=1 y Ti1=T

b- Con Kc2=10 y Ti1=T






c- Con Kc1=1 y Ti2=0.5*TComparación de las señales de salida:



La respuesta en esta clase de controlador se vuelve más lenta a medida que Ti se reduce, como se ve en la tercer gráfica. Sin embargo, como es característico enestos controladores el offset es nulo (no hay error en la señal de salida) por la acción integral, ya que el término integral suma el valor instantáneo del error a través del tiempo.
Además, se puedenotar la existencia de overshoot, provisto de la acción proporcional del controlador, pero se ve controlado cuando Kc es más chico.

3) Control Proporcional + Derivativo (PD):

a- Con KC1=1 y...