Desacoplo de sistemas

Revista Tecnológica ESPOL, Vol. 20, N. 1, 47-55, (Octubre, 2007), ISSN : 0257-1749

Diseño e Implementación de un Sistema de Control de Frecuencia y Voltaje
M. Álvarez, J. González, J. Del Pozo Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación Escuela Superior Politécnica del Litoral Campus “Gustavo Galindo V.” Km. 30.5, Vía Perimetral, Guayaquil, Ecuador antonieta.alvarez@gmail.com,jose.gonzalez.ext@siemens.com, jdelpozo@espol.edu.ec

Resumen
El presente trabajo proporciona el modelo de una planta de generación de energía eléctrica y muestra su problemática del control del voltaje y frecuencia. El sistema tiene una característica de ser un sistema multivariable con lazo cruzado. Esta característica, propia de muchos sistemas industriales, es el centro de estudio de esteproyecto donde el objetivo es obtener el control del sistema respondiendo a especificaciones previamente establecidas. Para el análisis del sistema y su respectivo control en lazo cerrado utilizaremos las herramientas basado en MatLab 6.5 y SIMULIK. La utilización de este software nos permite la implementación del sistema controlador de este proceso, el cual modela una planta de generación en donde secontrola el voltaje y su frecuencia. Otro objetivo del presente estudio es de elaborar prácticas experimentales para el Laboratorio de Control Automático de la Facultad de Ingeniería Eléctrica y Computación de la ESPOL, ofreciéndoles a los estudiantes la oportunidad de aplicar sus conocimientos teóricos en el campo del control automático en este sistema multivariable con lazo cruzado. Es deresaltar, que este trabajo puede ser utilizado en el desarrollo de proyectos que profundicen la temática de sistemas multivariable y su control. Palabras Claves: Control multientrada-multisalida (MIMO), sistema de lazo cruzado, control PID, Identificación de sistemas.

Abstract
The present work provides a model of a generation plant of electrical energy and shows the problematic of voltage andfrequency control. The system has a characteristic of being a multivariable system with cross-loop. This characteristic, own of industrial systems, is the training center of this project where the objective is to obtain the control of the system previously responding to established specifications. For the analysis of the system and their respective control in feedback we will use tools based on MatLab 6,5and SIMULINK. The use of this software allows the implementation of the control system of this process, which models a generation plant where it controls the voltage and frequency. Other objective, is to elaborate experimental practice for the Laboratory of Automatic Control of the Faculty of Electrical Engineering and Computation of the ESPOL, offering to the students the opportunity to applyits theoretical knowledge in the field of the automatic control in this multivariable system with cross-loop. It is to stand out, that this work can be used in the development of projects that deepen thematic of multivariable systems and their control. Keywords: Multi-input multi-output control (MIMO); cross-loop system; PID control; System Identification.

1. Introducción
Los sistemas deautomatización por software son hoy en día el mejor ejemplo de control y su utilización se encuentra en aumento en el mercado por las facilidades que brinda tales como: bajo costo de operación, mejor productividad, velocidad en el trabajo y mayor confiabilidad en los procesos. El sistema de estudio es el de una planta de generación eléctrica, en donde tenemos dos variables a controlar que son: lafrecuencia y voltaje del

generador; y dos variables a manipular que son: el voltaje de control del regulador de frecuencia y el voltaje de campo del alternador. En estos tipos de sistemas el acoplamiento se produce porque las variables de entrada afectan a las salidas simultáneamente. Esta característica hace que no sea posible el ajuste de controladores para cada variable a controlar, por lo que es...