Control automatico

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL
FACULTAD REGIONAL ROSARIO

CONTROL AUTOMÁTICO DE PROCESOS

TRABAJO FINAL

PROFESOR TITULAR: ING. EDUARDO DARÍO MUTAZZI

JEFE DE TRABAJOS PRÁCTICOS: ING. JORGE CAPORALE

ALUMNO: CORONA ,LEANDRO Leg: 08-30160

AÑO 2008

AJUSTE DE REGULADORES

OBJETIVOS:

Ajustar los parámetros de control mediante los métodos de Ziegler – Nichols y Control Robusto.Comparar la respuesta temporal del sistema, aplicando al regulador PID los parámetros de control obtenidos.

SISTEMA EN ESTUDIO

Sistema a Lazo Abierto Propuesto

Se estudiará el comportamiento dinámico de un proceso, aproximando su desempeño mediante la combinación de un elemento de retardo de primer orden y un elemento de tiempo muerto.
Se asumen conocidos Kp (ganancia estática), T(constante de tiempo) y L (tiempo muerto), cuyos valores son:
Kp = 1
T = 16
L = 7
La función de transferencia del proceso es:

KpGp(s) = 1 . e-L . s = 1 . e-10 . s
T . s + 1 20 . s + 1

Respuesta Temporal del Sistema a Lazo Abierto frente a un Escalón

[pic]

Instrucciones que fueron cargadas en el Programa CC para obtener lafigura 1

CC>g=pade(7,3)
CC>g1=g/(16*s+1)
CC>time(g1)
CC>figure

Conclusión

En el gráfico de la figura 1 se verifica que el tiempo muerto es aprox. L=7 y que para L+T=23, la ordenada es 0.6321.

DIAGRAMA DE BODE Y NYQUIST

Diagrama de Bode

El diagrama de Bode del sistema a lazo abierto, sin acción de control, se observa en la figura 2:

[pic]

Instrucciones que fueron cargadas enel Programa CC para obtener la figura 2

CC>bode(g1)
CC>figure

Diagrama de Nyquist

El diagrama de Nyquist del sistema a lazo abierto, sin acción de control, se observa en la figura 3:
[pic]

Instrucciones que fueron cargadas en el Programa CC para obtener la figura 3

CC>nyquist(g1)
CC>figure

Conclusiones

De las figuras 1y 2 se extraen los siguientes datos:

( = - 180º (ωc = 0.2599 ( Magc = 0.2339

AJUSTE DE PARÁMETROS – MÉTODO DE ZIEGLER – NICHOLS

Modelado del Sistema

El sistema se simula en el Programa CC Versión 5.0 1/1/2002

Determinación de la Última Ganancia (Ku) y el Último Período (Tu)

El controlador PID está representado por la siguiente función de transferencia:

YR(s) = Acción P + Acción I + Acción D = Kc + Kc + Kc . Td . sE(s) Ti . s

Para determinar Ku y Tu, se prosigue:

Se anulan la Acción Integral y la Acción Derivativa:

Ti ( ( , Td ( 0

Se incrementa la Acción Proporcional gradualmente hasta que el sistema cicle en forma continua (oscilaciones sostenidas):

[pic]

Instrucciones que fueron cargadas en el Programa CC paraobtener la figura 4

CC>g2=1
CC>g3=2
CC>g4=4.253
CC>g5=5
CC>g6=g1*g2/(1+g1*g2)
CC>g7=g1*g3/(1+g1*g3)
CC>g8=g1*g4/(1+g1*g4)
CC>g9=g1*g5/(1+g1*g5)
CC>time(g2,g6,g7,g8,g9)
CC>figure

En la figura 4 se observa:

|Kc |Respuesta |
|1 |Llega rapidamente al valor final,sin oscilaciones|
| |Presenta offset |
|2 |Oscilaciones que decaen rapidamente |
| |Disminuye el offset |
|4.253 |Oscilaciones sostenidas |
| |Elsistema cicla continuamente |
|5 |Oscilaciones crecientes |
| |Sistema inestable |

Se obtienen los valores correspondientes de Ku y Tu:

[pic]

[pic]

Instrucciones que fueron cargadas en el Programa CC para obtener...