Sistemas de controles automatico

Universidad Tecnológica de Santiago

(UTESA)









Asignatura:

Controles De Sistemas Automáticos

Iel-900-001

Proyecto:

Estabilización de valores iníciales de un circuito rc con PID

Presentado a:

Prof. Ing. José Solís

Presentado por:

Alex Lorenzo Núñez 1-05-0559

Iván Guzmán Marte 1-03-1267





17 de abril del 2011 Santiago de los CaballerosRepública Dominicana.









OBJETIVOS

• Obtener la función de transferencia de la planta o circuito RC.


• Obtener la función de transferencia del controlador basado en el circuito con amplificadores operacionales (Proporcional - Integral - Derivativo).


• Obtener la función de transferencia del controlador con los parámetros de diseño establecidos.


• Calcularlos valores del PID.


• Por medio de los resultados obtenidos utilizar Matlab para obtener la grafica de la planta.


• Obtener la grafica de escalón del sistema completo.


• Con base a los elementos de circuito calculados, ensamblar y probar el controlador.






























Introducción a la teoría de controles automáticosSistema de Control

Es el conjunto de dispositivos que colaboran en la realización de una tarea, donde el principio básico del control es la regulación automática o guía de sistemas dinámicos o dispositivos bajo condiciones de estados estacionarios y transitorios.

El uso efectivo de estos resultados depende de varios factores como lo son:

• La realimentación; lo cual hace posible elestablecimiento y mantenimiento de estabilidad en la operación del sistema.

• La disminución de la sensibilidad de funcionamiento; para limitaciones de diseño, para variaciones de los parámetros de la planta y no linealidades de la planta.

• La adaptación del comportamiento del sistema a las características desconocidas o variables con el tiempo.

PID

Un PID (Proporcional IntegralDerivativo) es un mecanismo de control por realimentación que calcula la desviación o error entre un valor medido y el valor que se quiere obtener, para aplicar una acción correctora que ajuste el proceso. El algoritmo de cálculo del control PID se da en tres parámetros distintos: el proporcional, el integral, y el derivativo. El valor Proporcional determina la reacción del error actual. ElIntegral genera una corrección proporcional a la integral del error, esto nos asegura que aplicando un esfuerzo de control suficiente, el error de seguimiento se reduce a cero. El Derivativo determina la reacción del tiempo en el que el error se produce.

Ajustando estas tres variables en el algoritmo de control del PID, el controlador puede proveer un control diseñado para lo que requiera el procesoa realizar. La respuesta del controlador puede ser descrita en términos de respuesta del control ante un error, el grado el cual el controlador llega al "set point", y el grado de oscilación del sistema. Nótese que el uso del PID para control no garantiza control óptimo del sistema o la estabilidad del mismo. Algunas aplicaciones pueden solo requerir de uno o dos modos de los que provee estesistema de control. Un controlador PID puede ser llamado también PI, PD, P o I en la ausencia de las acciones de control respectivas. 
Funcionamiento del PID

Para el correcto funcionamiento de un controlador PID que regule un proceso o sistema se necesita, al menos:

1. Un sensor, que determine el estado del sistema (termómetro, caudalímetro, manómetro, etc.).
2. Un controlador, quegenere la señal que gobierna al actuador.
3. Un actuador, que modifique al sistema de manera controlada (resistencia eléctrica, motor, válvula, bomba, etc.).
El sensor proporciona una señal analógica o digital al controlador, la cual representa el punto actual en el que se encuentra el proceso o sistema. La señal puede representar ese valor en tensión eléctrica, intensidad de corriente...