aporte_proyectofinal
TRANSCRIPT
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
1/26
PROYECTO FINAL
PRESENTADO POR:JUAN CARLOS LOPEZ ROZO
CODIGO: 80198623
GRUPO:299005-140
TUTORFABIAN BOLIVAR MARIN
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADCEAD JOSE ACEVEDO Y GOMEZ
CONTROL ANALOGICOJUNIO DE 2013
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
2/26
INTRODUCCIN
En este documento se desarrollara el proyecto final de control analgico el cualcontempla un control de temperatura en donde hay que hallar la funcin detransferencia en lazo abierto y cerrado teniendo en cuenta que las entradas estndadas por el escaln unitario e impulso unitario.El control anlogo es el rea bsica de la automatizacin y permite al estudiantedesarrollar las habilidades y competencias suficientes para enfrentar el rea deprofundizacin de la automatizacin y control.
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
3/26
OBJETIVOS
Analizar el comportamiento de un sistema a lazo abierto y a lazo cerradoBajo entradas impulso y escaln
Establecer la estabilidad de un sistema bajo el criterio de Routh-Hurwitz
Disear un controlador PID para un sistema determinado con el fin de
Cumplir parmetros solicitados
Interpretar y analizar lo que significa en un sistema de control laObservabilidad y la Controlabilidad.
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
4/26
1. UN SISTEMA QUE CONTROLA UNA PLANTA DE TEMPERATURADENTRO DE UN PROCESOINDUSTRIAL TIENE LA SIGUIENTEESTRUCTURA.
Modelar el sistema en lazo abierto (sin realimentacin), donde se involucrenSolamente el regulador y la planta. Se sugiere el uso de Matlab, scilab u otroSoftware que est a su alcance. Una vez realizado esto, se debe variar laganancia del regulador de forma sistemtica y observar la respuesta del sistemaCuando la entrada C(s) es un escaln y cuando es un impulso.
Se deben tomar pantallazos de las diferentes respuestas, y completar la siguiente
Tabla con los valores de K indicados.
Sin considerar la realimentacin (lazo abierto) tenemos:
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
5/26
El diagrama quedara as.
Segn la teora, estos son bloques en serie por lo tanto la funcin de transferenciaes:
G(s) = Gl(s) x G2 (s) x G3 (s) x
Para k=1
K= 1 Entrada= IMPULSO IMAGEN DE LA RESPUESTA
%fun.Transferencia: (s + 7)/( s^3 + 2s^2 + 3s^+ 1)%impulso unitario, K=1
y=[0 0 1 7];
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
6/26
u=[1 2 3 1];impulse(y,u);%impulso unitariogridon
K= 1 Entrada= ESCALON IMAGEN DE LA RESPUESTA
%fun.Transferencia: (s + 7)/( s^3 + 2s^2 + 3s^+ 1)%escaln unitario, K=1
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
7/26
y=[0 0 1 7];u=[1 2 3 1];step(y,u);%escaln unitariogridon
Para k=3
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
8/26
K= 3 Entrada= IMPULSO IMAGEN DE LA RESPUESTA
%fun.Transferencia: (s + 7)/( s^3 + 2s^2 + 3s^+ 1)%impulsounitario, K=3
% (3s + 21)/( s^3 + 2s^2 + 3s^+ 1
y=[0 0 3 21];u=[1 2 3 1];impulse(y,u);%impulso unitariogridon
K= 3 Entrada= ESCALON IMAGEN DE LARESPUESTA
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
9/26
%fun.Transferencia: (s + 7)/( s^3 + 2s^2 + 3s^+ 1)%escalnunitario, K=3% (3s + 21)/( s^3 + 2s^2 + 3s^+ 1
y=[0 0 3 21];
u=[1 2 3 1];step(y,u);%escaln unitariogridon
Para k=6
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
10/26
K= 6 Entrada= IMPULSO IMAGEN DE LARESPUESTA
%fun.Transferencia: (s + 7)/( s^3 + 2s^2 + 3s^+ 1)%impulsounitario, K=6% (6s + 42)/( s^3 + 2s^2 + 3s^+ 1
y=[0 0 6 42];u=[1 2 3 1];impulse(y,u);%impulso unitariogridon
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
11/26
K= 6 Entrada= ESCALON IMAGEN DE LARESPUESTA
%fun.Transferencia: (s + 7)/( s^3 + 2s^2 + 3s^+ 1)
%escalnunitario, K=6% (6s + 42)/( s^3 + 2s^2 + 3s^+ 1)
y=[0 0 6 42];u=[1 2 3 1];step(y,u);%escaln unitariogridon
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
12/26
Para k=9
K= 9 Entrada= IMPULSO IMAGEN DE LARESPUESTA
%fun.Transferencia: (s + 7)/( s^3 + 2s^2 + 3s^+ 1)
%impulsounitario, K=9% (9s + 63)/( s^3 + 2s^2 + 3s^+ 1)
y=[0 0 9 63];u=[1 2 3 1];impulse(y,u);%impulso unitariogridon
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
13/26
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
14/26
MODELAMIENTO DEL SISTEMA CON REALIMENTACIN (LAZO CERRADO)
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
15/26
Segn la teora, estos son bloques se determinan asi:
G(s) = Gl(s) x G2 (s) x G3 (s) x etcetera
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
16/26
Finalmente la funcin de transferencia es:
K= 1 Entrada= IMPULSO IMAGEN DE LARESPUESTA
%fun.Transferencia con realimentacion:%G(s)= k(s^2 + 27s + 140)/[( s^4+22s^3 + 43s^2 + 61s + 20) + k(s +7)]
%impulsounitario, K=1% G(s)= (s^2 + 27s + 140)/( s^4 + 22s^3 + 43s^2 + 62s + 27)
y=[0 0 1 27 140];u=[1 22 43 62 27];impulse(y,u);%impulso unitariogridon
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
17/26
K= 1 Entrada= ESCALON IMAGEN DE LARESPUESTA
%fun.Transferencia con realimentacion:%G(s)= k(s^2 + 27s + 140)/[( s^4+22s^3 + 43s^2 + 61s + 20) + k(s +7)]
%escalnunitario, K=1% G(s)= (s^2 + 27s + 140)/( s^4 + 22s^3 + 43s^2 + 62s + 27)
y=[0 0 1 27 140];u=[1 22 43 62 27];
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
18/26
step(y,u);%escaln unitariogridon
K= 3 Entrada= IMPULSO IMAGEN DE LARESPUESTA
%fun.Transferencia con realimentacion:%G(s)= k(s^2 + 27s + 140)/[( s^4+22s^3 + 43s^2 + 61s + 20) + k(s +7)]
%impulsounitario, K=3
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
19/26
% G(s)= (3s^2 + 81s + 420)/( s^4 + 22s^3 + 43s^2 + 64s + 41)
y=[0 0 3 81 420];u=[1 22 43 64 41];Impulse(y,u);%%impulso unitario
gridon
K= 3 Entrada= ESCALON IMAGEN DE LARESPUESTA
%fun. Transferencia con realimentacin:%G(s)= k(s^2 + 27s + 140)/[( s^4+22s^3 + 43s^2 + 61s + 20) + k(s +7)]
%escalnunitario, K=3% G(s)= (3s^2 + 81s + 420)/( s^4 + 22s^3 + 43s^2 + 64s + 41)
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
20/26
y=[0 0 3 81 420];u=[1 22 43 64 41];step(y,u);%escaln unitariogridon
K= 6 Entrada= IMPULSO IMAGEN DE LARESPUESTA
%fun.Transferencia con realimentacion:%G(s)= k(s^2 + 27s + 140)/[( s^4+22s^3 + 43s^2 + 61s + 20) + k(s +7)]
%impulsounitario, K=6
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
21/26
% G(s)= (6s^2 + 162s + 840)/( s^4 + 22s^3 + 43s^2 + 67s + 62)
y=[0 0 6 162 840];u=[1 22 43 67 62];Impulse(y,u);%%impulso unitario
gridon
K= 6 Entrada= ESCALON IMAGEN DE LARESPUESTA
%fun.Transferencia con realimentacion:%G(s)= k(s^2 + 27s + 140)/[( s^4+22s^3 + 43s^2 + 61s + 20) + k(s +7)]
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
22/26
%escalnunitario, K=6% G(s)= (6s^2 + 162s + 840)/( s^4 + 22s^3 + 43s^2 + 67s + 62)
y=[0 0 6 162 840];u=[1 22 43 67 62];
step(y,u);%escaln unitariogridon
K= 9 Entrada= IMPULSO IMAGEN DE LARESPUESTA
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
23/26
%fun.Transferencia con realimentacion:%G(s)= k(s^2 + 27s + 140)/[( s^4+22s^3 + 43s^2 + 61s + 20) + k(s +7)]
%impulsounitario, K=9% G(s)= (9s^2 + 243s + 1260)/( s^4 + 22s^3 + 43s^2 + 70s + 83)
y=[0 0 9 243 1260];u=[1 22 43 70 83];impulse(y,u);%%impulso unitariogridon
K= 9 Entrada= ESCALON IMAGEN DE LARESPUESTA
%fun.Transferencia con realimentacion:
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
24/26
%G(s)= k(s^2 + 27s + 140)/[( s^4+22s^3 + 43s^2 + 61s + 20) + k(s +7)]
%escalnunitario, K=9% G(s)= (9s^2 + 243s + 1260)/( s^4 + 22s^3 + 43s^2 + 70s + 83)
y=[0 0 9 243 1260];u=[1 22 43 70 83];step(y,u);%escaln unitariogridon
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
25/26
PREGUNTAS DE LA GUIA
Que efectos produce en la salida la variacin de la Ganancia en el Sistema
en lazo abierto para la entrada escaln y entrada impulso
En lazo abierto La seal impulso crece en amplitud rpidamente pero busca tender
a cero en t=14 (sin importar el valor de k). A medida que k crece alcanza mayor
amplitud pero siempre esta amplitud tiende a cero cuando t=14.
La funcin escaln posee un comportamiento exponencial, y busca siempre a
medida que k crece alcanzar su amplitud mxima
.
De qu manera influye k en la estabilidad de un sistema? explique.
Cuando k toma valores ms grandes, la estabilidad del sistema influye demasiado.
En pocas palabras si k posee valores grandes, decimos que si influye en la
estabilidad del sistema.
Respuesta: La ganancia K si influye en la estabilidad de un sistema.
La ganancia K influye en el tiempo de estabilizacin de un Sistema de
Control.
Si influye, segn el laboratorio que hicimos se pudo observar que cuando k
aumenta en la grfica, se observ que para que la seal se estabilizara tuvo que
pasar ms tiempo. En pocas palabras cuando k posee un mayor valor la seal se
-
8/14/2019 aporte_proyectofinal
26/26
estabiliza en un tiempo mucho mayor. sea son directamente proporcionales la
constante k y el tiempo; para que la onda se estabilice.
5. La realimentacin influye en la estabilidad y tiempo de estabilizacin de un
sistema de control? Explique.
Si influye porque el sistema se vuelve ms complejo, a medida que k aumenta el
tiempo es mayor para lograr su estabilizacin.