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Vázquez Herrera Darío - 09211048

Tuesday, 02 de September de 2014
Materia: Control I
Catedrático: Dr. Luis Néstor Coria de los Ríos

Índice


Índice de Imágenes




Introducción
En este reporte se expondrán las implementaciones de dos acciones de control, y sus resultados.
Se expondrá en el primer capítulo los objetivos de esta práctica, después se haráun breve repaso de lo que debemos saber antes de diseñar un controlador.
El segundo capítulo es una pequeña introducción a los controladores y sus modelos matemáticos, además se tratan temas como varias etapas que se utilizaron para la implementación del diseño.
En el tercer capítulo se describen los materiales y el equipo utilizado para la realización de esta práctica.
En el cuarto capítulose describe el procedimiento a seguir para hacer el controlador y aplicarlo a la planta, así como los circuitos que se utilizaron para la aplicación del control.
En el quinto capítulo se exponen los problemas que se tuvieron al implementar los controles.

1. Objetivos
Se implementara un sistema de control de lazo cerrado, para dos plantas: un control de posición y un control de temperatura.Se diseñara las plantas para dichos controladores.
Se aprenderá a corregir el diseño y ajustar los valores de ganancias para los controladores.



2. Acciones Básicas de Control
2.1 Acciones Básicas de Control
Un controlador automático compara el valor real de la salida de una planta con al entrada de referencia, determina la desviación y produce una señal de control que reducirá ladesviación a cero o a un valor aproximado, a esto se le conoce como acción de control.
Clasificación de los controladores, se clasifican de acuerdo con sus acciones de control:
Encendido y apagado (On/Off)
Proporcionales
Integrales
Proporcionales-Integrales
Proporcionales-Derivativos
Proporcionales-Integrales-Derivativos
Otras clasificaciones en las que entran los controladores pueden serdependiendo de qué tipo de energía utilizan para su operación, eléctricos, neumáticos, hidráulicos, la elección del controlador debe hacerse basado en muchos factores como las características de la planta, costos, seguridad, costo, disponibilidad, etc.
En la imagen 2.1 se observa el diagrama a bloques generalizado para las acciones de control.

Imagen 2. Acciones Básicas de Control

2.1.1 ControlProporcional.
Para un controlador con acción de control proporcional la relación entre la salida del controlador u(t) y la señal del error e(t) es:

Donde Kp se considera la ganancia proporcional.
Este controlador es, en esencia un amplificador con una ganancia ajustable en la imagen 2.2 se muestra el diagrama de bloques de tal controlador.


Imagen 2. Diagrama a bloques controlproporcional

2.1.2 Control Integral.
El valor de la salida del controlador u(t) se cambia a una razón proporcional a la señal del error e(t), es decir:


O bien:

Si se duplica el valor del error e(t), u(t) varia dos veces mas rápido. Para un error de cero, el valor de u(t) permanece estacionario. En ocasiones la acción de control integral se denomina control de reajuste.
La imagen 2.3 muestrael diagrama a bloques de un control integral.

Imagen 2. Diagrama a bloques control integral

2.1.3 Control Proporcional-Integral
La acción de este control se define mediante

O bien,

En donde Kp es la ganancia proporcional y Ti se denomina tiempo integral. Tanto Kp como Ti son ajustables. El tiempo integral ajusta la acción de control integral, mientras que un cambio en el valor de Kpafecta las partes integral y proporcional de la acción de control. El inverso del tiempo integral Ti se denomina velocidad de reajuste. La velocidad de reajuste es la cantidad de veces por minuto que se duplica la parte proporcional de la acción de control. La velocidad de reajuste se mide en términos de las repeticiones por minuto. En la imagen 2.4 (a) se observa el diagrama a bloques de este...