Control

Pautap1control12008.pdf
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Pauta Pregunta 1 Se desea implementar una estrategia de control para el proceso de producción de papel. La función de transferencia que describe elproceso es:

G (s) =

4s ( s - 0.1)( s - 3)

Para este sistema se requiere el diseño de controladores para el grosor del papel, por lo cual se pide: a) Indique la variable manipulada,perturbación, variable controlada y sensor, respectivamente. Esquematice el correspondiente diagrama de bloques en lazo de control cerrado..(0.5)

Variable Controlada: Grosor hoja de papel (0.1) VariableManipulada: Densidad de la pulpa (0.1) Perturbaciones: filtraciones, impurezas, caídas de aguas, humedad etc. (0.1) Sensor : medidor de Grosor de papel (0.1)

R(s) (Referencia)
+ -

PerturbacionesGc (s )
Controlador

Actuador

G (s )
Planta (Proceso)

Y(s)

H (s )
Medidor de Densidad de Papel

Fig. .1 Diagrama de bloques del sistema (0.1)

b)

Justifique el diseño de control enlazo cerrado propuesto en a). ¿Por qué no un esquema en lazo abierto?.

Se usa un diseño de control en lazo cerrado, ya que con este tipo de control la salida tiene un efecto sobre la acción decontrol y en presencia de perturbaciones se reduce la diferencia entre la salida y la entrada de referencia, respondiendo frente a perturvaciones. Con un control de lazo abierto no se tiene acceso alasalida y el control no sirve frente a perturbaciones (0.3) Elsistema necesita lazo cerrado por ser inestables (polos positivos >0) (0.2) c) Diseñar un controlador PI continuo de tal forma que se cumplanlos siguientes requerimientos (2.0) MOV = 10%, ts= 7 [s].

mov = e - 1- 2

- 1- 2

= 0.1( sobreoscilacion)

= ln(0.1) = 0.59119 < 0.69 3.2

t s = 7[s ] = n =

n

3.2 = 0.773 7 * 0.59116Por lo tanto el polinomio resultante seria: (1.0)

s 2 + 2n s + 2 n = 0
Ki 4s ( s 2 + 0.9139 s + 0.597529) = 1 + Kp + ( s - 0.1)( s - 3) = 0 s 2 2 ( s + 0.9139 s + 0.597529) = ( s + 4 K p s...