Sistema avanzados de control

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” VICERRECTORADO PUERTO ORDAZ DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA MAESTRIA INGENIERÍA ELECTRICA

========================================== SISTEMAS AVANZADOS DE CONTROL
Lapso Académico 2010 SEGUNDO LABORATORIO

ARQUITECTURAS DE CONTROL Y DISEÑO DE CONTROLADORES PID
OBJETIVOS: 1. Estudiar el esquema de controlrealimentado simple. 2. Estudiar el esquema de control en cascada. 3. Estudiar el esquema de control por acción precalculada. 4. Diseñar algoritmos de control PID para los esquemas de control realimentado simple, cascada y por acción precalculada. 5. Analizar la respuesta temporal, ante una entrada escalón unitario, de los esquemas de control realimentado simple, cascada y por acción precalculada. 6.Simular los esquemas de control realimentado simple, cascada y por acción precalculada, ante una entrada escalón unitario, utilizando la herramienta Matlab-Simulink V6.5 o superior. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA: Se recomienda que el estudiante estudie los siguientes tópicos antes de asistir a la práctica: 1. Sistemas de adelanto-atraso. 2. Prueba de lazo abierto (curva de reacción). 3. Modelaje emperico deprocesos (usando la curva de reacción) aproximándolos a una función de transferencia de primer orden más tiempo muerto. 4. Algoritmos de control PID. 5. Arquitecturas de sistemas de control. MATERIAL A ENTREGAR: Informe con los siguientes puntos: 1. Tabla a ser llenada por los estudiantes. 2. Gráficas solicitadas. 3. Conclusiones. 4. Recomendaciones sobre la práctica si o considera necesario.

1 Teoría de Control Primer Trabajo de Investigación: Arquitecturas de Control y Diseño de Controladores PID ACTIVIDADES A DESARROLLAR EN EL LABORATORIO: 1. ESQUEMA DE CONTROL REALIMENTADO SIMPLE 1.1. Construir en Matlab-Simulink el diagrama de bloque que se muestra en la figura 2. 1.2. Empleando como estimulo un escalón unitario y usando la prueba de lazo abierto, curva de reacción del proceso,modele el sistema basándose en una función de transferencia de primer orden con tiempo muerto. Encuentre K , t 0 y  . Debe abrir el lazo justo después del sensor-transmisor para registrar la respuesta a lazo abierto. 1.3. Diseñe un controlador PID basándose en los parámetros K , t 0 y  , para que el sistema responda satisfactoriamente ante cambios en la carga. No olvide chequear las restriccionesque garantizan la fiabilidad del PID a diseñar. 1.4. Modifique el diagrama de bloque de la figura 2 colocando los parámetros del controlador PID previamente diseñado, en la trayectoria directa. 1.5. Simular usando Matlab-Simulink el sistema de control realimentado simple de la figura 2 con controlador PID, empleando como estimulo un escalón unitario. 1.6. Analizar la respuesta temporal delsistema de la figura 2 con controlador PID, ante un estimulo escalón unitario. No olvide registrar la respuesta temporal justo después del sensor-transmisor. Llene la parte de la tabla. Nº 2 que corresponde al control realimentado simple. 1.7. Presente la respuesta temporal del sistema, y(t ) , registrada justo después del sensor-transmisor, y el esfuerzo de control uc (t ) registrado justo después delcontrolador, GC ( s ) . Indique valores de los parámetros de respuesta transitoria.

2. ESQUEMA DE CONTROL EN CASCADA 2.1. Construir en Matlab-Simulink el diagrama de bloque que se muestra en la figura 4. 2.2. Empleando como estimulo un escalón unitario y usando la prueba de lazo abierto, curva de reacción del proceso, modele el sistema basándose en una función de transferencia de primer ordencon tiempo muerto. Encuentre K1 , K 2 , t01 , t02 ,  1 y  2 , correspondientes al lazo primario y secundario respectivamente. Debe abrir el lazo justo después de cada sensor-transmisor para registrar la respuesta a lazo abierto. Para el modelaje aplique la metodología de AUSTIN V.D. 2.3. Diseñe controladores PID basándose en los parámetros K1 , K 2 , t01 , t02 ,  1 y  2 . Use para esto los...
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