practica 6 fundamentos de control FI

Practica 6

“Control de temperatura”






I. Objetivos.

II. Antecedentes.

III. Material.

IV. Descripción de la práctica.

V. Desarrollo de la práctica:

Calibración y ajuste de señal.

Sistema en malla abierta.

Sistema en malla cerrada.

Control Proporcional.

Control PID.

VI. Hoja de resultados.

VII. Anexos


I. Objetivos

Al concluir lapráctica el alumno se familiarizará con el uso del control en lazo cerrado usando controladores P y PD.

Entenderá conceptos tales como:
Realimentación, lazo cerrado, estabilidad y tiempo de respuesta.

II. Antecedentes

Para una comprensión satisfactoria de esta práctica es necesario que el alumno conozca lo siguiente:

Equipo de laboratorio: Manejo del multímetro y del osciloscopio.Semiconductores: Deberá conocer los conceptos básicos de la función y operación de diodos, transistores, mos-fets compuertas lógicas y amplificadores operacionales.

Transductor: Es un dispositivo que realiza la conversión de una magnitud física en otra.
Por ejemplo:


Módulos G34 y TY34/EV: Para el desarrollo de la práctica el alumno debe conocer el funcionamiento de cada una de lasetapas de los módulos G34 y TY34/EV y tendrá la capacidad de conectar adecuadamente las diversas etapas, para lo cual deberá haber realizado previamente la práctica de introducción a la temperatura.


III. Material y equipo

1 Fuente PS1/EV.
1 Fuente PS2A/EV.
1 Módulo de Temperatura TY34/EV y Controlador G34.
1 Multímetro.
1 Graficador Multiscript 2s.
1 Juego de cables para conexión.
3Cables de alimentación.
1 Juego de puntas para multímetro.
1 Transductor STT.


IV. Descripción de la práctica

Controlador.

En el análisis y diseño de cualquier sistema de control, uno de los puntos más importantes a considerar, es definir la forma en como la planta se deberá controlar.

En un sistema de control de lazo cerrado, el controlador compara el valor efectivo de salida deuna planta con el valor deseado, determina la desviación y produce una señal de control que reduce la desviación a cero o a un valor mínimo. La forma en que el controlador produce la señal de control recibe el nombre de acción de control.

En Control clásico se han planteado una serie de controladores a los que se clasifica de acuerdo a la manera en que generan su señal de control de la siguienteforma:

a) Control proporcional (P)
b) Control proporcional e integral (PI)
c) Control proporcional y derivativo (PD)
d) Control proporcional, integral y derivativo (PID)

Control P.

El control proporcional no es más que un amplificador de ganancia ajustable. Su objetivo es hacer más rápida la respuesta del sistema y reducir el error de régimen, lo que se consigue al incrementar laganancia del controlador. Sin embargo, este incremento en la ganancia puede provocar que el sistema se haga cada vez más oscilatorio.



Donde:



Sea G(s) la función de transferencia de la planta a controlar y el controlador proporcional de ganancia KP en lazo cerrado, llegamos al siguiente diagrama a bloques:




donde R(s) es la señal de referencia y Tn(s) es una señal deperturbación.

Control proporcional-derivativo (PD).

En este tipo de controlador, la parte proporcional P ayuda a incrementar la velocidad de respuesta, mientras que la parte derivativa D tiene su mayor efecto en los transitorios y hace más amortiguado y estable al sistema. Este tipo de control responde a la velocidad de variación del error actuante y puede producir una corrección significativa antesde que el error actuante se haga excesivo, esto significa que la acción derivativa se anticipa el error actuante, inicia una acción correctiva temprana y tiende a aumentar la estabilidad del sistema.

El hecho de que la parte derivativa añada amortiguamiento al sistema nos permite el uso de valores de ganancia KP más elevado, lo que produce a su vez un mejoramiento en la exactitud del estado...