CONTROLADOR PID PARA EL CONTROL DE POSICION DE UN MOTORREDUCTOR DC

PRESENTADO POR:ADOLFO ELIAS VELEZ MURILLOFABIO NELSON VALENCIA PEREZ

AL PROFESOR: JAVIER MURILLO

SISTEMAS DE CONTROL I

UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALIFACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA: INGENIERIA ELECTRONICA

JUNIO / 6 / 2014INTRODUCCIONEl controlador PID (Proporcional, Integral y Derivativo) es un controlador realimentado cuyo propsito es hacer que el error en estado estacionario, entre la seal de referencia y la seal de salida de la planta, sea cero de manera asinttica en el tiempo, lo que se logra mediante el uso de la accin integral. Adems el controlador tiene la capacidad de anticipar el futuro a travs de la accin derivativa que tiene un efecto predictivo sobre la salida del proceso.Los controladores PID son suficientes para resolver el problema de control de muchas aplicaciones en la industria, particularmente cuando la dinmica del proceso lo permite (en general procesos que pueden ser descritos por dinmicas de primer y segundo orden), y los requerimientos de desempeo son modestos (generalmente limitados a especificaciones del comportamiento del error en estado estacionario y una rpida respuesta a cambios en la seal de referencia).

OBJETIVOS

Disear un controlador PID que modifique la dinmica de la planta de primer orden para satisfacer condiciones especficas de la respuesta transitoria del sistema de control en lazo cerrado. La idea es construir un servosistema de posicin con elementos de fcil consecucin en el mercado local. Se debe hallar, utilizando el osciloscopio, la funcin de transferencia del sistema en lazo abierto. El conocimiento del funcionamiento del sistema junto con el anlisis de la funcin de transferencia de lazo abierto, dan las bases necesarias para seleccionar el controlador, el cual ya est construido y solamente falta su sintona. Se muestra un esquema de nuestro sistema completo.

Planteamiento del problema y procedimientoSe requiere disear y construir un controlador PID para regular la posicin de un motor reductor de corriente directa. La figura muestra el diagrama de bloques del sistema controlado.

DISEO DEL SISTEMA

SET POINT o REFERENCIA

La seal de entrada R o referencia (set point) seguir siendo nuestroCircuito

EL COMPARADOR

Al igual que en nuestros diseos anteriores tomaremos como comparador el siguiente circuito:

PLANTA

Nuestra planta estar constituida por un motor reductor. Se trata de montar y disear un control anlogo de posicionamiento angular al motor reductor, implementado mediante un controlador PID.

FUNCION DE TRANSFERENCIA DEL MOTOR EN LAZO ABIERTO

CAPTURA DE LA SEAL EN EL OSCILOSCOPIOLa siguiente figura se denota la constante de proporcionalidad k = 5 voltios

En la siguiente figura se denota la contante de tiempo 4T = 9 segundos y as se obtuvo un tao de 2,25 segundos

ELEMENTOS Y MONTAJE REALFUNCIONAMIENTO SET POINT

MOTOR REDUCTOR ACOPLADO AL POTENCIOMETRO

CONTROL DE POSICION EN FUNCIONAMIENTO

CONCLUSIONES1. El control de posicin fue muy bueno pero el inconveniente fue que se dej una tolerancia al acople con lo cual tenamos un error mnimo en el proceso de control.2. Cuando el motor perciba una perturbacin el controlador PID hacia que se ubicara en su posicin angular original de acuerdo al voltaje que se enviaba desde el set point3. El controlador PID fue que gran utilidad controlar la posicin angular a un servosistema CIBERGRAFIAa) Material de clase 8 de sistemas de control I, Javier murillob) http://www.automatas.org/hardware/teoria_pid.htmc) Smith, Carlos A. Corripio (1996). Control Automtico de Procesos. Teora y Prctica. Limusa Noriega Editores.d) bulletOgata, Katsuhiko (1998). Ingeniera de Control Moderna. Tercera Edicin. Prentice-Hall hispanoamericana, S.A.