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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ingeniería Actividad 02. Diseño de Controlador PID Sistemas de Control Realice el procedimiento que se le proporciona y observe cuidadosamente el simulador, preste mucha atención a la función del controlador y sus raíces (polos y 1

Diseño de Controlador PID

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Universidad Nacional Autnoma de Mxico

Facultad de Ingeniera

Actividad 02. Diseo de Controlador PID

Sistemas de ControlRealice el procedimiento que se le proporciona y observe cuidadosamente el simulador, preste mucha atencin a la funcin del controlador y sus races (polos y ceros) en el plano complejo para reconocer los efectos de las acciones de control sobre un proceso de primero y segundo orden.Complete la tabla que se le muestra despus, de acuerdo con sus mediciones y observaciones en los incisos correspondientes.

Procedimiento:a. Seleccionar la planta de un polo real igual a -1 (tau=1 seg).

b. Ajustar la ganancia Kc=2 y el resto de los parmetros del controlador son inhabilitados (coeficiente integral cero, coeficiente derivativo cero y alfa cero).

c. Ejecutar la simulacin y medir el offset (error de estado estable), en la grfica de la salida y contra el tiempo, as como la diferencia del valor estable de la salida con respecto a 1 (1000m).

d. Observar el mapa de polos y ceros, y anotar las coordenadas de los polos azul y rojo. Polo azul: (-1, 0 i) Polo rojo: (-3, 0 i)

e. Seleccionar el tipo de planta de dos polos reales: -0.5 y -2 (tau1= 2 y tau2= 0.5 seg)

f. Ajustar la ganancia Kc=1.5 y el resto de los parmetros del controlados son inhabilitados (coeficiente integral cero, coeficiente derivativo cero y alfa cero).

g. Correr la simulacin y medir el offset (error de estado estable), en la grfica de la salida ycontra el tiempo, como la diferencia del valor estable de la salida con respecto a 1 (1000m).

h. Observar el mapa de polos y ceros, y anotar las coordenadas de los polos azules y rojos. Los de color rojo son los polos en lazo cerrado y modifican su valor conforme Kc vara. Polo Rojo 1: (-1.75 ,1.5 i ) Polo Rojo 2 : (-1.75 , 1.5 i ) Polo Azul 1: (-0.5, 0 i ) Polo Azul 2 : (-2, 0 i )i. Seleccionar el tipo de planta de un polo -3 (tau1=0.333 seg) y un integrador (polo en el origen)

j. Ajustar la ganancia Kc=2.25 y el resto de los parmetros del controlador son inhabilitados (coeficiente integral cero, coeficiente derivativo cero y alfa cero).

k. Observar el offset (error de estado estable) que se anula por el integrador de la planta, anotar las coordenadas de los polos azules y rojos, y observar la variacin de los polos rojos de lazo cerrado, conforme Kc aumenta hasta 5.

Polo Rojo 1 : (-1.4 , 0 i) Polo Rojo 2 : (-1.6, 0 i) Polo Azul 1: ( 0, 0 i) Polo Azul 2 : (-3, 0 i)Variacin del polo rojo de lazo cerrado en Kc = 5. Polo Rojo 1: (-1.5 , 1.9 i ) Polo Rojo 2 : (-1.5, 1.9 i) Polo Azul 1: ( 0, 0 i) Polo Azul 2 : (-3, 0 i)l. Seleccionar el tipo de planta de dos polos reales: -0.5 y -2 (tau1=2 y tau2= 0.5 seg).

m. Cambiar a control PI: Kc= 1 y Ti= 2 seg (el resto de los parmetros del control permanecen inhabilitados). En este caso el integrador es parte del controlador, el cual adems incluye un cero.

n. Observar el offset (error de estado estable) que se anula por el integrador del controlador, anotar las coordenadas de todas las races (polos y ceros, azules y rojos), y observar la variacin de los polos rojos de lazo cerrado, conforme Kc aumenta hasta 3.

Polo Rojo 1 : (-1 , 0.1 i) Polo Rojo 2 : (-1, -0.1 i) Polo Azul 1: ( -0.5, 0 i) Polo Azul 2 : (-2, 0 i) Cero Rojo: (-0.5 , 0 i)Polos Rojos de lazo cerrado en Kc =3. Polo Rojo 1 : (-1 , 1.8 i) Polo Rojo 2 : (-1, -1.8 i)

o. Cambiar a control PD: Kc= 1, Ti inhabilitado, TD= 0.33 seg y = 1.

p. Medir el offset (error de estado estable), en la grfica de la salida y contra el tiempo, como la diferencia del valor estable de la salida con respecto a 1 (1000m), anotar las coordenadas de todas las races (polos y ceros, azules y rojos), y observar la variacin de los polos rojos de lazo cerrado, conforme Kc aumenta.

Polo Rojo 1 : (-1.5 , 0 i) Polo Rojo 2 : (-1.5, 0 i) Polo Azul 1: ( -0.5, 0 i) Polo Azul 2 : (-2, 0 i) Cero Rojo: (-2.8 , 0 i)

IncisosessPolos azulesPolos rojos (malla cerrada)CerosObservaciones

c y d(-3, 0 i)(-1, 0 i)-

g y h(-0.5, 0 i ), (-2, 0i ) (-1.75 ,1.5 i),(-1.75 , 1.5i ) -

k( 0, 0 i) , (-3, 0 i) (-1.4 , 0 i) , (-1.6, 0 i) -

n( -0.5, 0 i) , (-2, 0 i) (-1 , 0.1 i), (-1, -0.1 i) (-0.5 , 0 i)

p( -0.5, 0 i), (-2, 0 i) (-1.5 , 0 i) , (-1.5, 0 i) (-2.8 , 0 i)

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