Practica

PRACTICA No.5
MONTAJE DE CONTROLADORES CLASICOS (PID, ATASE/ADELANTO) EN DIFERENTES CONFIGURACIONES
Leonardo Rozo Arévalo, Weimar Abaunza Lozada, Javier Ricardo Reatiga,
Esteban Ardilla Rubiano
Presentado a: ING. Viviana Martínez
RESUMEN: En la ingeniería de control es necesario comprender el funcionamiento de los tipos de controladores y sus características, de esta manera es más fácildiseñar e implementar acciones de control eficientes. Por otra parte es importante comprender las diferencias e inconvenientes que pueden surgir cuando se realiza la implementación real de los diseños en papel. En este informe se exploran los resultados que se obtienen con la implementación de diferentes configuraciones de los controladores clásicos.


PALABRAS CLAVE: Control, proporcional,derivativo, integral, PID, atraso, adelanto.

* INTRODUCCIÓN

Este informe consiste en la implementación de controladores clásicos (familia PID) en diferentes configuraciones (P, PD, PI, PID), así como el montaje de compensadores atraso/adelanto; se realizara un análisis acerca de su funcionamiento, su comportamiento a diferentes valores de frecuencia, el efecto de cada acción de controlsobre la señal de control y finalmente sobre el sistema de control, para este caso control de posición. La implementación de dichos montajes se llevara cabo con amplificadores operacionales, condensadores y resistencias.

* OBJETIVOS

* Observar el comportamiento de controladores P, PD, PI, PID, atraso y adelanto.

* Observar que sucede cuando se le aplican diferentes frecuencias a cadauno de estos controladores.

* Validar experimentalmente el funcionamiento de controladores clásicos (PID, atraso/Adelanto) a partir del montaje de sus circuitos equivalentes.

* Mostrar cómo funciona el control de posición aplicándole un control PID.

* PROCEDIMIENTO

* Inicialmente se hacen mediciones para obtener el punto máximo y el punto mínimo al cual trabaja elamplificador, el punto mínimo se puede observar en en la imagen 1 que en este caso son 2 Hz y el máximo en la imagen 2 con un valor de 78 KHz. Se aclara que los valores de loselementos se seleccionaron de tal forma que la ganancia sea de valor 1.

Imagen 1.
Entrada r(t)
Salida y(t)

i. Implementación acción de control proporcional (P), aplicando una señal sinusoidal adiferentes frecuencias.

La acción proporcional ideal no se debería afectar por diferentes valores de frecuencia; pero para el caso real a alta frecuencia la señal de salida es afectada, este inconveniente proviene de las limitaciones de los componentes del montaje que no son ideales y esta distorsión en la salida se puede observar en la imagen 2, a baja frecuencia (10Hz y 1kHz) no se afecta laganancia de acción proporcional esto se observa en las imágenes 3 y 4 (la señal de salida no es afectada). Este controlador trabajo con una ganancia de valor 1.

Imagen 2.
Entrada r(t)
Salida y(t)

ii. Implementación acción de control derivativa (D).

Este controlador como su nombre lo indica lo que hace es derivar la entrada, como se observa en las gráficas 3, 4 y 5 la señal deentrada es una señal senoidal(Roja) y la salida (azul) es un coseno por lo tanto se está corroborando de que cumple con lo esperado, por otra parte se observa que la salida se distorsiona debido a que los componentes no son ideales.

Imagen 3
Entrada r(t)
Salida y(t)

Imagen 4.
Entrada r(t)
Salida y(t)

Imagen 5
Entrada r(t)
Salida y(t)

iii.Implementación acción de control integral (I).

En la implementación del controlador I se puede observar de las imágenes 6, 7 y 8 obtenidas que la salida (amarilla) es una señal cuadrada esto se debe a que el amplificador utilizado se satura, en estas graficas no hay desfase lo que quiere decir que no está cumpliendo ya que la entrada es un seno y se si integra la salida debería dar un –cos....