• Author / Uploaded
• jhonatan insuasty

Citation preview

Control digital

Fase 2 – Diseño de controladores digitales

Presentado a: Joan Sebastián Bustos

Entregado por: Vladimir Paredes Álvarez Código: 94.332.087 Jhonatan Insuasty Espinosa Código: 1.113.515.374 Edwin Fernando Rivera Código: xxxxxxx Neider Alexis Arango Lemos Código: 6.550.474 Milton Arley Palacios Código: 1.143.939.912

Grupo: 203041_13

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, INGENIERIAS Y TECNOLOGIAS CURSO DE CONTROL DIGITAL ABRIL PALMIRA VALLE DEL CAUCA 2020

Tabla de contenido Introducción ..................................................................................................................................... 3 Objetivos .......................................................................................................................................... 4 Desarrollo de la actividad ................................................................................................................. 5 Conclusiones .................................................................................................................................... 8 Bibliografía....................................................................................................................................... 9

Introducción

Con la aceleración de la economía y el crecimiento del consumo a nivel mundial cada vez es más estricto el cumplimiento de los tiempos de entrega de productos sin desmejorar la calidad de estos, para poder cumplir las industrias tienen que mejorar sus procesos y garantizar que sean rápidos y eficiente. Para poder cumplir con tales exigencias la industria se apoya en tecnologías que puedan agilizar los procesos y es en este punto donde el tema fundamental del documento tiene lugar con los controladores que son fundamentales para este fin, siendo los encargados de mantener todas las variables en control de la forma más rápida y precisa garantizando la calidad de los productos y disminuyendo tiempos de fabricación, en este documento les presentaremos tres tipos de controladores y analizaremos cual es el más eficiente para un proceso determinado.

Objetivos

Crear diferentes tipos de controladores usando el software Matlab y analizar el comportamiento del sistema dependiendo el tipo de controlador usado y definir cual genera una respuesta apropiada al proyecto planteado.

Objetivos específicos   

Determinar y analizar el diseño de filtros digitales y verificar su aplicabilidad al proyecto. Determinar y analizar el diseño basado en el método de lugar geométrico de las raíces y verificar su aplicabilidad al proyecto. Determinar y analizar el diseño de controladores PID discretos y verificar su aplicabilidad al proyecto.

Desarrollo de la actividad

Como grupo de trabajo, hemos decidido que el método que brinda una respuesta apropiada para el proyecto planteado es la implementación de un controlador PID ya que en las pruebas realizadas podemos observar que estabiliza la curva de la función con la entrada tipo escalón, caso contrario pasa con los métodos de filtros digitales que solo alcanza a suavizar la curva de la función pero no la estabiliza con el escalón unitario y, con el método de lugar geométrico de las raíces se alcanza a estabilizar la curva de la función pero deja una pequeña diferencia con la entrada tipo escalón.

Tenemos nuestra ecuación de transferencia 𝐺(𝑠) =

78,65𝑒 −𝑠 1 + 9,9𝑠

Aplicamos el factor de incontrolabilidad para verificar su viabilidad 𝐿 0,1 ≤ ≤ 0,3 𝑇 𝐿 1,1 = = 0,11 𝑇 9,9 Por tal motivo podemos aplicar un controlador PID con el método 1 de Ziegler Nichols ya que nuestra curva de la función es del tipo s o sigmoidal. 𝐾𝑝 = 1,2

𝑇 9,9 = 1,2 = 0,13 (78,65)(1,1) 𝐾𝐿

𝑇𝑖 = 2𝐿 = 2(1,1) = 2,2 𝑇𝑑 = 0,5𝐿 = 0,5(1,1) = 0,55 Simulación

Datos de PID

Gráficas

Para mejorar la curva de reacción de la función bajamos la ganancia del controlador a la mitad.

Nuevos Datos PID

Gráfica.

Si modificamos el Transport Delay

Según las gráficas notamos que con el controlador PID podemos estabilizar la curva de reacción de la función con respecto a la entrada escalón. Por tal motivo este diseño es aplicable al proyecto.

Conclusiones   

El programa Matlab es una herramienta fundamental para el diseño de controladores conociendo información de la curva de reacción El controlador que mejor acondiciona la respuesta del sistema es el PID ya que lo hace más rápido y estable en el tiempo Con el uso de diferentes tipos de controladores se puede estabilizar la respuesta de diferentes procesos en la industria

Bibliografía 

Váquez, L. V. (2015). Control Digital. Departamento de mecatrónica y automatización. ITESM-CEM- Lugar de las raíces. (P. 28). Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/5789



Céspedes, J. J. & Rodríguez O. D. (2010). Módulo Control Digital 299006.UNAD. El lugar de las raíces. (pp. 38-43). Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/4978



Céspedes, J. J. & Rodríguez O. D. (2010). Módulo Control Digital 299006.UNAD. Diseño basado en el método de respuesta en frecuencia. (pp. 50-77). Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/4978



Adam, M. M. (2015). Control Digital. Diseño de controladores por el método de respuesta en frecuencia de sistemas discretos. Compensación de adelanto, atraso y adelanto-atraso de fase. (pp. 1-20). Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/5790



Bañó, A. A. & Oller, P. A. Análisis y Diseño del Control de Posición de un Robot Móvil con Tracción Diferencial.Método analítico de diseño a partir de sistemas de tiempo discreto. (pp. 55-57). Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/5786



Céspedes, J. J. & Rodríguez O. D. (2010). Módulo Control Digital 299006. UNAD. Controlador PID. (pp. 23-24). Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/4978



Medel, J. J. & Guevara, P. & Flores, A. (2004) Caracterización de filtros digitales en tiempo real para computadores digitales. Computación y Sistemas. Vol. 7 No. 3 (pp. 190-209), CIC-IPN, ISSN 1405-5546 Impreso en México. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/4980



Céspedes, J. J. & Rodríguez O. D. (2010). Módulo Control Digital 299006. Diseño de sistemas de control digital basados en filtros discretos equivalentes a un controlador análogo. UNAD. (pp. 43-50). Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/4978