Control pid

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LA MIXTECA
INSTITUTO DE ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN
carrera de: ingeniería mecatrónica
Materia: Teoría de Control, Código: 140602
Período: Semestre 2010-1
Asignación: Proyecto final “Control de posición”
Alumno(s):
Córdova Aguirre José Miguel
Ramírez Macías Andrés
Rosales Luengas Yukio

Profesor: M.C. Jorge Luis Barahona Avalos


UNIVERSIDADTECNOLÓGICA DE LA MIXTECA 1
INSTITUTO DE ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN 1
carrera de: ingeniería mecatrónica 1
I. Resumen 1
II. Introducción 2
III. Objetivo 2
IV. Marco Teórico 3
IV.1. Teoría que da sustento 3
IV.2. Cálculos 8
V. Desarrollo Práctico 13
V.1. Observaciones para realización. 13
V.2. Desarrollo Electrónico (con esquemas) 15
V.3. Desarrollo Mecánico (con esquemas)17
V.4. Software (con diagramas de flujo o pseudocódigos) 18
V.5. Simulación(es) 19
VI. Implementación y Pruebas 22
VI.1. Definición del experimento 22
VI.2. Resultados experimentales 22
VI.3. Comparativa Teórico / Simulado / Experimento 27
VII. Conclusiones (por alumno) 30
Apéndice A. Bibliografía 30
Apéndice B. Referencias de la WEB 30
Apéndice C. Diagramasexplotados 30
Apéndice D. Diagramas esquemático. 30
Apéndice E. Código fuente. 30
Apéndice F. Hojas de Datos (solo portada). 30

Resumen
En la siguiente práctica se construye una planta con un motor de CD para controlar su posición, al cual se le implementan distintas formas de control para encontrar la mejor respuesta ante un escalón, y ante una perturbación en estado estacionario.Introducción

CONTROLADOR PID

El controlador PID, de lejos, es el algoritmo de control más común. Numerosos lazos control utilizan este algoritmo, que puede ser implementado de diferentes maneras: como controlador stand-alone, como parte de un paquete de control digital directo o como parte de un sistema de control distribuido. Su estudio puede ser abordado desde múltiples puntos de vista. Puede sertratado como un dispositivo que puede ser operado utilizando unas cuantas reglas prácticas, pero también puede ser estudiado analíticamente.
El controlador PID (Proporcional, Integral y Derivativo) es un controlador realimentado cuyo propósito es hacer que el error en estado estacionario, entre la señal de referencia y la señal de salida de la planta, sea cero de manera asintótica en el tiempo,lo que se logra mediante el uso de la acción integral. Además el controlador tiene la capacidad de anticipar el futuro a través de la acción derivativa que tiene un efecto predictivo sobre la salida del proceso.
Los controladores PID son suficientes para resolver el problema de control de muchas aplicaciones en la industria, particularmente cuando la dinámica del proceso lo permite (en generalprocesos que pueden ser descritos por dinámicas de primer y segundo orden), y los requerimientos de desempeño son modestos (generalmente limitados a especificaciones del comportamiento del error en estado estacionario y una rápida respuesta a cambios en la señal de referencia).
Su uso extensivo en la industria es tal que el 95% de los lazos de control que existen en las aplicaciones industriales sondel tipo PID, de los cuales la mayoría son controladores PI, lo que muestra la preferencia del usuario en el uso de leyes de control muy simples. En general, el usuario no explota todas las características de estos controladores, quizás por falta de una mejor comprensión desde el punto de vista de la teoría de control.
Objetivo

Armar una planta con un motor de CD acoplado con un péndulo ycon un potenciómetro de precisión, mediante engranes de relación 1:1, para censar su posición.
Armar un control PID analógico, un puente H y un PWM; acoplarlos de manera funcional para controlar el motor de CD
Encontrar la función de transferencia de la planta.
Encontrar y aplicar la forma de control que mejor se comporte para alcanzar y mantener la posición requerida, ante un escalón y ante...