Presentacion Final

5/25/2018 Presentacion Final

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Presentado por :

Cristhian Alexander Camacho Salvatierra

Alex Omar Echeverra Cuadrado.


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El objetivo principal del trabajo es desarrollar una identificacin

del sistema para obtener una representacin fiel de la planta. De

esta manera cuando se desee probar nuevas alternativas de

funcionamiento, no ser necesario trabajar sobre la planta real y

en su lugar se podr trabajar sobre un proceso simulado, evitando

as posibles deterioros o prdidas de tiempo de produccin.


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Usar las tcnicas de identificacin clsicas para obtener elmodelo matemtico del proceso.

Demostrar la validez y confiabilidad de la identificacin,mediante un contraste con los datos reales de la planta.

Disear un controlador basado en el modelo identificado,que permita lograr el desempeo requerido en el dominio del

tiempo.


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El presente trabajo ofrece la posibilidad de comprender mejor en qu consiste laidentificacin de sistemas, dicho sistema para nuestro caso se refiere al control develocidad de un motor de induccin trifsico.

Tendremos en cuenta los rangos de seguridad del motor, es decir no superar sucorriente nominal, ya que nuestra planta tiene un variador de velocidad,restringiremos el rango de velocidades en el cual se desarrolla un control voltaje -

frecuencia constante, a carga constante.

Para medir la velocidad, es necesario obtener los datos desde la planta, por lo que

vamos a emplear LabVIEW, siendo un fuerte programa para la adquisicin,procesamiento y generacin de datos. Para usar herramientas estadsticas deanlisis y modelacin del proceso, emplearemos Matlab.


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Motor deInduccin 3Carga Terco

MV1045

DAQ-NI-USB6009

CircuitosElectrnicos

Variador deFrecuencias


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ALTIVAR 31A

+12V 0V -12V AO0 GND +5V

COM AI1 +10 AI2

GND

AI0

AI4

GND

AI1

AI5

GND

AI2

AI6

GND

AI3

AI7GND

AO0AO

1GND

U V W

M.I.

3

U1 V1 W1

U/T1 V/T2 W/T3

U V W

U1 V1 W1

DAQNIUSB6009

GND

+5

V

+2.5V

PFIO

P1.3

P1.2

P1.1

P1.0

P0.7P

0.6

P0.5

P0.4

P0.3

P0.2

P0.1

P0.0

Circuito de

Encoder

+12V 0V -12V AO0 AI0 GND

Amplificador y Proteccin

ALTIVAR 31A

Fuente De

Voltaje

MV1405

Diagrama de Control del Sistema

R S T

ATV 31A

U V W

Motor 2

Trmico

MAIN

Fusibles

ATV

Botn

Paro

Diagrama de Fuerza del Sistema


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AI0AO0


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Conocimientos Previos

Experimentacin y Obtencin de los datos

Anlisis de los datos

Eleccin en la Estructura

Obtencin de los Parmetros del modelo

Validacin del Modelo

EsValido?

ExisteModelo?

Fin


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Tp= 1,38 s.

Ts=1,7s

4=Ts

4=1,7


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Seal PRBS

PRBS 4Tiempo de Muestreo 0,4

Amplitud 0,5Nmero de Registros 6

Tiempo de

Conmutacin 1,6


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[Matriz]=CRA (Z, M, NA, PLOT)


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)(

)(

zD

zC

)(1zA

nkzzFzB )()(

+

+u

e

y

Diagrama de Bloques General de la Estructura de Error de Prediccin


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nkzzB

)(+

+

e

yu)(

1

zA

1 )(zC

nkzzB

)(+

+

e

yu)(

1

zA

)(

)(

zD

zC

1nkzzF

zB

)(

)(

+

+

e

yu+

+

e

yu

1

1nkz

zF

zB

)(

)(

nkzzB

)(+

+

e

yu

1

1

Estructura ARX Estructura ARMAX

Estructura BJ Estructura OE

Estructura FIR


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Resultados al Escaln.


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Se est diseando un controlador, que permita que la respuesta de la planta no

tenga un sobre nivel porcentual mayor al 4% y un tiempo de estabilizacin de 0.5

segundos.

Diseamos un controlador utilizando la herramienta Sisotool de MatLab.

Donde F es el filtro, C es el controlador, G es la funcin de transferencia de laplanta y H es la realimentacin.


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1040

Voltaje DC

Pulso

Osciloscopio

Alt iv ar Enc oder

G

18.5

s+18.5

Filtro

PID(s)

Control PIDConmutador

Diagrama de Bloques del Proceso de control de un motor de induccin.


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Ruido

Compensacin

1

Encoder

Ruido Blanco

1.8923s+15.291676

s +5.232s+16.552

P

6.9057(s+124.7)(s+1.279)(s+0.383)

(s+90.7)(s+1.237)(s+0.6132)

H

-K-

.

1

Altivar


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Sin controlador y sin filtro

Con controlador y con filtro


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Sin controlador y sin filtro

Con controlador y con filtro


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El anlisis de correlacin, siendo un mtodo deidentificacin no paramtrico, nos dio una altaconfiabilidad de trabajo para cada seal de entradadiseada (ver Figura diapositiva 16) , se comprueba la

existencia de una relacin fuerte entre la entrada y la salida.

Logramos obtener un modelamiento matemtico con unajuste del 83.84% de similitud a la planta real, que describeel comportamiento de la velocidad en un motor deinduccin jaula de ardilla con su respectiva potencia deperturbacin.


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Realizando la comunicacin entre LabVIEW y el variadorde frecuencia logramos darle a la velocidad un patrndiferente a seguir, patrones que no son posiblesconfigurarlos desde el variador; el cual lo usamos en nuestrocaso, como parte de potencia y de control de fallas.

Logramos disear el controlador que cumpla con lasespecificaciones dadas en los criterios para el diseo delcontrolador con un Tiempo de Estabilizacin de 0.402

segundos y un sobre nivel porcentual del 4%. No fueimplementado en la planta real por el anlisis dado en elcaptulo 5.7.


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