control automatico lab 3 controladores











Profesor : Luis Pérez
Nombre Alumnos : Ivo Marivil F.
José Verdejo V.


Introducción

Al hablar de un controlador automático es importante conocer sus funciones. Donde se pueden mencionar la comparación permanente que realiza entre el valor de la salida de la planta con el valor deseado, además permite determinar la desviación existente yproducir una señal de control que reduzca la desviación a un valor mínimo.
En la actualidad se logran implementar sistemas que ayudan en la difícil tarea de optimizar tiempo y aumentar la productividad de una organización u empresa, esto se puede llevar a cabo utilizando las cualidades de un controlador automático.
Cabe señalar que resulta esencial conocer la respectiva propiedad intrínseca decada configuración y cada naturaleza de operación.

Objetivos

Dentro del desarrollo de la experiencia el alumno deberá desarrollar y comprender los siguientes puntos:

Comprender el concepto de Controlador apoyado por los conceptos vistos en cátedra.

Comprender las propiedades que conforman la implementación de un controlador tipo PID.

Comprender como se comportan un controlador tipoPID y como realizar su sintonización según el sistema a controlar.

Materiales


Software MatLab
Implementación del Laboratorio

Creación de un PID.

1. Obtenga del Simulink un bloque de ganancia de “Math Operations” y poner en forma paralela un bloque “PID controller” de “Additional Linear” desde “Simulink Extras” con valor no nulo solo en la parte proporcional y ante una entrada escalónde un “Step” vea en un “Scope” y variando ambos parámetros vea como se comportan. Explique.


Ilustración “Circuito 1”
Como primera prueba definimos los siguientes parámetros:


Proporcional
Integral
Derivador
PID
1
0
0
Gain
1



El Scope arrojo lo siguiente:

Ilustración “Salida ante el circuito 1 con valores del PID 1 0 0”

En la imagen anterior se logra apreciar solouna señal resultante en forma de escalón unitario, la cual se superpone con la entrada.
Como segunda prueba definimos los siguientes parámetros:


Proporcional
Integral
Derivador
PID
2
0
0
Gain
1



El Scope arrojo lo siguiente:


Ilustración “Salida ante el circuito 1 con valores del PID 2 0 0”
La señal de color amarilla corresponde a la salida del PID donde se lograver que el valor mostrado en el Scope corresponde al valor definido previamente para realizar la prueba.
Por otra parte la señal morada corresponde a la salida del controlador Proporcional y su valor de amplitud también corresponde con el que previamente se había definido.

2. De manera similar a la anterior, adhiera de forma paralela al bloque proporcional una ganancia delante de un bloqueintegrador de manera que queden en serie, para unir ambas ramas en paralelo utilice un sumador. Al bloque PID auméntele el valor de la parte integral, de manera de obtener un resultado similar al obtenido por las ramas anteriores. Explique.
Montamos el circuito planteado



Ilustración 4 “Circuito 2”

Definimos los siguientes parámetros:


Proporcional
Integral
Derivador
PID
1
0
0Gain
1


Gain + Integrator
1
0


El Scope arrojo lo siguiente:


Ilustración 5 “Salida ante el circuito 2 con valores del PID 1 0 0”
Se puede ver que la señal de salida del sistema PID es igual a la del circuito 1, pero el sistema integrador muestra la pendiente del escalón unitario.

Ahora definimos los siguientes parámetros:


Proporcional
Integral
Derivador
PID
1
1
0Gain
1


Gain + Integrator
1
0


El Scope arrojo lo siguiente:


Ilustración 6 “Salida ante el circuito 2 con valores del PID 1 1 0”
En la ilustración 6 se aprecia como la salida PID y del circuito integrador son las mismas

Al comparar los resultados de las pruebas realizadas podemos verificar como la configuración del PID puede ser implementada también por medio de un sistema...