Proyecto Final Control Analogico

8/10/2019 Proyecto Final Control Analogico

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAEscuela de Ciencias Bsicas Tecnologa e IngenieraControl Analgico

Tra!a"o #inalINTRO*(CCION

El proyecto final del curso acadmico Control Analgico tiene como

finalidad contribuir a la interiorizacin de los conceptos y diferentes

teoras de control expuestos en el mdulo acadmico del curso,

mediante el desarrollo y modelamiento de diferentes sistemas de control

anlogo de carcter terico practico, haciendo uso de herramientas

computacionales a travs de las cuales se hace una aplicacin ms real

y cercana a las condiciones de trabao de dichos sistemas en la prctica!

Especficamente el proyecto final del curso control analgico se compone

de tres partes, en la primera de ellas se busca analizar la respuesta de

una planta, ante entradas escaln e impulso unitario, encontrando de

manera terica el por"u de dicha respuesta ante la variacin de una

ganancia acoplada a la planta en el lazo de trayectoria directa!

#a segunda parte del proyecto final busca a travs de la utilizacin del

criterio de estabilidad $outh%&ur'itz, hallar el rango de valores de una

constante para el cual el comportamiento de una planta de control es

inestable!

#a parte final del proyecto "ue se est desarrollando pide el desarrollo y

dise(o de un controlador )*+, para una planta cuya ecuacin de

transferencia ha sido definida previamente, aun"ue en la gua de

actividades se da total libertad al mtodo utilizado para el dise(o del

controlador, en este documento se har uso de los mtodos de

sintonizacin de iegler% -ichols, tanto en mtodo grfico, como el

mtodo de ultima ganancia!


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Tra!a"o #inalO%/ETI&O)

Aplicar los diferentes conceptos tericos relacionados con el

control analgico a diferentes sistemas, modelando y analizando

su comportamiento a travs de la ayuda de las herramientas de

soft'are disponibles para tales fines!

$econocer la respuesta de un sistema de control dado, definido a

travs de su funcin de transferencia ante la aplicacin de

entradas escaln e impulso unitarios, mediante la variacin de la

ganancia del sistema, representada por un regulador acoplado a la

planta en la misma trayectoria directa "ue contiene la planta!

&acer uso del criterio de estabilidad de $outh%&ur'itz, para

determinar el rango de valores de una constante, para los cuales

el comportamiento del sistema es estable!

&acer uso de los mtodos de sintonizacin de controladores de

iegler% -ichols, para dise(ar un control )*+ para una planta

definida a travs de su funcin de transferencia, "ue debe cumplir

con restricciones de sobreimpulso y tiempo de establecimiento!

PROYECTO E&AL(ACION NACIONAL


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Tra!a"o #inal1 Un sistema que controla una planta de temperatura dentro de un proceso

industrial tiene la siguiente estructura:

Modelar el sistema en lazo abierto (sin realimentacin), donde se involucren

solamente el regulador y la planta. Se sugiere el uso de Matlab, scilab u otro

softare que est! a su alcance. Una vez realizado esto, se debe variar la

ganancia del regulador de forma sistem"tica y observar la respuesta del

sistema cuando la entrada #(s) es un escaln y cuando es un impulso.

$l sistema en lazo abierto sin realimentacin para el esquema propuesto de la

planta de temperatura utilizando Matlab con ganancia variable del regulador

quedar%a:

Ta+a N" 1 Re3$eta de+ ite4a e! +a" aiert" c"! +" va+"re de 6

i!dicad"


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Tra!a"o #inal

&alor de ' E!trada I4a-e! re3$eta2 Impulso

2 Escaln

4 Impulso


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Tra!a"o #inal

4 Escaln

6 Impulso

6 Escaln


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Tra!a"o #inal

8 Impulso

8 Escaln

Modelar el sistema realimentado (lazo cerrado) donde se involucren el regulador,

la planta y el sensor como originalmente se encuentra. e igual forma, realizar la

variacin de la ganancia del regulador con entradas impulso y escaln y

completar la siguiente tabla:

)ite4a rea+i4e!tad" c"! e!trada i43$+"


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Tra!a"o #inal

)ite4a rea+i4e!tad" c"! e!trada Eca+7!

Ta+a N" 2 Re3$eta de+ ite4a e! +a" cerrad" c"! +" va+"re de 6

i!dicad"

&alor de ' E!trada I4a-e! re3$eta2 Impulso


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Tra!a"o #inal

2 Escaln

4 Impulso

4 Escaln

6 Impulso


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Tra!a"o #inala respuesta a medida que aumenta la ganancia es que el sistema tiene a

estabilizarse en valores m"s altos y como consecuencia aumenta el error en

estado estacionario.

esde el primer momento la respuesta del sistema tiende a estabilizarse y no

presenta oscilaciones para ning*n valor de ganancia del regulador. a

respuesta del sistema aumenta en su magnitud a medida que se aumenta el

valor de la ganancia del regulador, teniendo un tiempo de establecimiento

apro+imadamente igual para todos los valores de ganancia del regulador, cuyo

valor es de alrededor de los - segundos.

Una de las caracter%sticas de una entrada tipo escaln, es que permiteanalizar un sistema que contiene cambios bruscos en su entrada, adem"s es

una buena medida de an"lisis para establecer el tiempo en que el sistema

alcanza su condicin estacionaria. a entrada tipo escaln presenta una

discontinuidad, lo que permite acer un an"lisis del sistema en amplio

espectro de frecuencias.

8$: e;ect" 3r"d$ce e! +a a+ida +a variaci7! de +a -a!a!cia de+re-$+ad"r e! +a" aiert" a!te $!a e!trada i43$+"e +a -a!a!cia 6 e! e+ tie43" de ae!ta4ie!t" de +are3$eta de+ ite4a. 3 veces la interaccin din"mica del sistema con su entorno no es claraen los lImites del sistema.

A. 3l simular en Matlab y utilizar m!todos discretos pueden aparecererrores de redondeo que lleven a perturbaciones desconocidas delmodelo.


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Tra!a"o #inal%I%LIOGRAFIA

Jol%var Mar%n, H. (F--K). FKK--/ 5 #ontrol 3nalgico. Universidad Eacional 3bierta

y a istancia. Eeiva. 4ecuperado de:

ttp:LL.unad.learnmate.coLmodLresourceLvie.ppinpopup9trueNid9>FOA-

Jen0am%n #. 'uo (KK

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