UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

ESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERIA ELECTRÓNICA

ASIGNATURA: Electrónica de Potencia Laboratorio -90G

SEMESTRE ACADEMICO: 2015-a

TEMA: informe final N° 2

PROFESOR:

Alumno: o De la Cruz Castro Domingo Cesar 1213220376

COMPENSACION EN ADELANTO DE UN SISTEMA EN SEGUNDO ORDEN

Objetivo:

Diseñar e implementar un compensador en adelanto de tal manera que mejore la performance del sistema en segundo orden; es decir mejore la respuesta en el tiempo.

Materiales:

Osciloscopio Multitester Opamp Bobina Condensadores Resistencias Fuente simétrica

Fundamento teórico:

Los sistemas de control se diseñan para realizar tareas específicas. Los requerimientos impuestos sobre el sistema de control se detallan como especificaciones de desempeño. Por lo general se refieren a la precisión, la estabilidad relativa y a la velocidad de respuesta.

Por lo general, las especificaciones de desempeño no deben ser más rigurosas de lo necesario para efectuar la tarea definida. Si la precisión de una operación de un estado estable es de importancia vital para un determinado sistema de control, no debemos solicitar especificaciones de desempeño más rígidas de lo necesario sobre la respuesta transitoria, dado que tales especificaciones requerirían de componentes costosos.

Compensadores.

Si se necesita un compensador para cumplir las especificaciones de desempeño, el diseñador debe plantear un dispositivo físico que tenga prescrita la función de transferencia del compensador.

Entre los muchos tipos de compensadores, los de mayor uso son los compensadores de adelanto, los de atraso, los de atraso-adelanto y los de realimentación de velocidad (tacómetros).

Los compensadores de adelanto, de atraso y de atraso-adelanto pueden ser dispositivos electrónicos tales como circuitos que usen amplificadores operacionales, redes RC eléctricas, mecánicas, neumáticas, hidráulicas o una combinación de ellas, o, amplificadores.

En el diseño real de un sistema de control, el que se use un compensador electrónico, neumático o hidráulico debe decidirse parcialmente con base en la naturaleza de la planta que se controla.

Procedimientos de diseño.

En el enfoque de prueba y error para el diseño de un sistema, se prepara un modelo matemático del sistema de control y se ajustan los parámetros de un compensador.Una vez obtenido un modelo matemático satisfactorio, el diseñador debe construir un prototipo y probar el sistema en lazo abierto. Si se asegura la estabilidad absoluta en lazo abierto, el diseñador cierra el lazo y prueba el desempeño del sistema en lazo cerrado resultante.

Al desarrollar un sistema de control, sabemos que la modificación adecuada de la dinámica de la planta puede ser una forma sencilla de cumplir las especificaciones de desempeño. Sin embargo, tal vez esto no sea posible en muchas situaciones prácticas, debido a que la planta esté fija y no pueda modificarse. En este caso, deben ajustarse parámetros diferentes a los que tiene la planta fija. Aquí en este trabajo solo supondremos que la planta está definida y es inalterable.Por tanto, los problemas de diseño son aquellos que implican la mejora del desempeño de un sistema mediante la inserción de un compensador. La compensación de un sistema de control se reduce al diseño de un filtro cuyas características tiendan a compensar las características inconvenientes o inalterables de la planta. Nuestro análisis se limita a los compensadores en tiempo continuo.

PROCEDIMIENTO:

1. Presente el diseño del sistema:

Función de transferencia de la planta y el compensador

3

26

74 1 5

U1

741

3

26

74 1 5

U2

741

3

26

74 1 5

U3

741

R1

1k

R3

10k

R4

10k

C1

0.001uF

R5

10k

C2

0.1uF

R6

100

R7

1k

R4

DC7

Q3

GND

1VCC

8

TR2

TH6

CV5

U4

555

R810k

R910k

50%

RV1100k

C31uF

A

B

C

D

L1

100mH

C41uF

R10

1k

0%

RV21k

+12V+12V

+12V

B

B

R2

1k

R1110k

0%

RV320k

14%

RV4100k

100%

RV510k

-12V-12V

-12V

2. Diseñe como generador de la entrada de referencia un generador de onda cuadrada dc se sugiere que use el timer 555 en el modo astable.

3. Presente los resultados de la respuesta en el tiempo en la pantalla del osciloscopio de doble canal. Se debe mostrar la salida sin compensar y la salida compensada.

4.

5. Presentar también los resultados simulados con matlab. Presente el programa y la respuesta en el tiempo.

R4

DC 7

Q 3

GND

1VCC

8

TR2 TH 6

CV5

U4

555

R810k

R910k

50%

RV1100k

C31uF

B

Observaciones:

- Durante la realización del circuito nos dimos cuenta que el controlador hecho nos permite compensar la salida de nuestra señal cuadrada ingresada.

- Es mucho mejor dar un valor predeterminado al capacitor y a partir de éste encontrar un valor para las resistencias.

Conclusiones:

- Se debe ingresar una señal de preferencia cuadrada y de baja frecuencia para la entrada.

- Ésta onda va a servir como punto de inicio al controlador.- La salida compensada se ve como una forma de onda cuadrada amortiguada.