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DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID PARA UNA PLANTA DE SEGUNDO ORDEN UTILIZANDO EL SISTEMA MPLAB STARTER KIT FOR DSPIC DE LA EMPRESA MICROCHIP Elaborado por: Ing. Jennis Marcano Ing. José Rodríguez

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

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DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID PARA UNA PLANTA DE SEGUNDO ORDEN UTILIZANDO EL SISTEMA MPLAB STARTER KIT FOR DSPIC DE LA EMPRESA MICROCHIP. Ing. Jennis Marcano Ing. José Rodríguez

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Page 1: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID PARA UNA PLANTA

DE SEGUNDO ORDEN UTILIZANDO EL SISTEMA MPLAB

STARTER KIT FOR DSPIC DE LA EMPRESA MICROCHIP

Elaborado por: Ing. Jennis Marcano Ing. José Rodríguez

Page 2: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

INTRODUCCIÓN

Hoy en día, el procesamiento de señales representa una

herramienta utilizada en un amplio espectro de aplicaciones,

tales como sistemas de comunicación, sistemas de control,

procesamiento de sonido, voz, imágenes, video, entre otros.

Dispositivos como por ejemplo los teléfonos celulares, cámaras

digitales. Dentro de estas aplicaciones, los procesadores de

señales representan un elemento esencial en el funcionamiento

de diversos televisores de alta definición, radios, módems, y

muchos otros dispositivos.

Page 3: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

Determinar que debe hacer el sistema y como hacerlo.

SISTEMA DE CONTROL

Determinar la configuración del compensador.

Determinar los valores de los parámetros del

controlador para alcanzar los objetivos de diseño .

Page 4: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

Matlab v7.0

HERRAMIENTAS UTILIZADAS

Mplab.

Tarjeta de desarrollo starter kit for Dspic.

Page 5: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

PLANTA DEL PROCESO

Page 6: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA DE LA PLANTA

Page 7: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

RESPUESTA PARA UNA ENTRADA ESCALON

Page 8: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

DISEÑO DE LOS CONTROLADORES PID

Page 9: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

CONTROLADOR (F0 =0.5 HZ)

LUGAR DE LAS RAÍCESAJUSTE DE VALORES

Page 10: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

SIMULACIÓN DEL SISTEMA DE A LAZO CERRADO CON LOS PID CONTINUOS Y

DISCRETIZADOS

PID EN FORMA CONTINUA PID EN FORMA DISCRETA

Page 11: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA DEL PID1

Page 12: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

CONTROLADOR (F0 = 1.0 HZ)

AJUSTE DE VALORES LUGAR DE LAS RAÍCES

Page 13: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

SIMULACIÓN DEL SISTEMA DE A LAZO CERRADO CON LOS PID CONTINUOS Y

DISCRETIZADOS

PID EN FORMA CONTINUA PID EN FORMA DISCRETA

Page 14: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA DEL PID2

Page 15: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

CONTROLADOR (F0 = 2.O HZ)

AJUSTE DE VALORES LUGAR DE LAS RAÍCES

Page 16: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

SIMULACIÓN DEL SISTEMA DE A LAZO CERRADO CON LOS PID CONTINUOS Y

DISCRETIZADOS

PID EN FORMA CONTINUA PID EN FORMA DISCRETA

Page 17: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA DEL PID3

Page 18: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

CONVERSIÓN DE LAS FUNCIÓNES DE TRANSFERENCIA EN

ECUACIONES DE DIFERENCIAS

Page 19: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

RESUMEN DE LOS DATOS OBTENIDOS Y CALCULADOS

ξ

Page 20: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

ALGORITMO DESARROLLADO EN MPALB, UTILIZANDO EL

COMPILADOR C30

// Este programa muestra la implementación de un controlador PID.// Realizado por José Rodríguez y Jennis Marcano#define PIC24 0#if (PIC24==1)

#include <p24FJ128GA006.h>#else

#include <p33FJ256GP506.h>#endif#if (PIC24==1)

_CONFIG2(FNOSC_FRC & FCKSM_CSECMD & OSCIOFNC_ON);#else

_FGS(GWRP_OFF & GCP_OFF);_FOSCSEL(FNOSC_FRC);_FOSC(FCKSM_CSECMD & OSCIOFNC_ON & POSCMD_NONE);_FWDT(FWDTEN_OFF);

#endif

Page 21: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

CONCLUSIONES

El diseño de controladores mediante la sisotool, nos evita hacer tediosos cálculos a mano, ya que por medio de su entorno gráfico nos hace las cosas más fáciles.

Los valores de overshoot y tiempo de establecimiento obtenidos por medio de la sisotool.

A veces es necesario cambiar los parámetros de diseño del controlador.

Se obtuvieron diferentes tipos de controladores que cumplían con el overshoot y ts (tiempo de establecimiento) asignados.

Al simular el sistema de lazo cerrado compensado en Matlab y Simulink.

Page 22: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROLADOR PID

“LAS LIMITACIONES SOLO VIVEN EN NUESTRAS MENTES, NO TE LIMITES”

J.M.

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GRACIAS