Proyecto_Final_Control_Analogico_2014-2.pdf

ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS, TECNOLOGA E INGENIERA 299005 - CONTROL ANALGICO

PERODO 2014-2 GUA DE PROYECTO FINAL

1

GUA DE ACTIVIDADES Actividad No. 11

PROYECTO EVALUACIN NACIONAL (CURSO EVALUADO POR PROYECTO) Nombre del curso: Control Analgico

Temticas revisadas:

Unidad 1: Anlisis y Diseo de Sistemas de Control SISO

Unidad 2: Diseo e Implementacin de Sistemas de Control

Objetivos: Analizar el comportamiento de un sistema a lazo abierto y a lazo cerrado

bajo 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

Aspectos generales del proyecto:

El 25% de la nota final se obtendr de la presentacin y entrega del presente proyecto.

En la circular 400-045 del 14 de septiembre del 2010, se indica lo siguiente: Se transcribe la decisin que el Consejo de la ECBTI en sesin del 29 de julio del 2010 tom en relacin con la habilitacin de los cursos metodolgicos y los que tienen evaluacin por proyecto: 1. Los cursos metodolgicos no sern habilitables y 2. Los cursos evaluados por proyectos no sern habilitables ni podrn ser evaluados mediante prueba nica.

Estrategia de aprendizaje: Aprendizaje basado en problemas



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Espacio para el desarrollo del proyecto: Foro Act 11: Proyecto Final

Cada integrante del grupo debe ingresar permanentemente a ese espacio durante el tiempo establecido en la agenda para el desarrollo del proyecto

Fecha de Inicio: 18 de Noviembre de 2014

Fecha de Cierre: 4 de Diciembre de 2014

Puntaje mximo: 125 puntos / 500 puntos totales

Gua de actividades:

El grupo colaborativo debe resolver los siguientes puntos:

1. Utilizando el criterio de Routh-Hurwitz, especificar el rango de K para el cual el siguiente sistema es estable

Se debe especificar todo el procedimiento empleado, incluyendo la forma de calcular el arreglo de Routh-Hurwitz. Posteriormente, con el rango hallado, realizar el montaje del sistema en el Simulink del Matlab, y comprobar a travs de simulaciones que dicho rango es correcto. Explicar cada simulacin, adjuntar pantallazo y justificar la solucin hallada.



3

2. Un sistema 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 software que est a su alcance. Una vez realizado esto, se debe variar la ganancia del regulador de forma sistemtica y observar la respuesta del sistema cuando la entrada R(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.

Valor de K

ENTRADA IMAGEN DE LA RESPUESTA (PANTALLAZO)

1 IMPULSO

1 ESCALON

3 IMPULSO

3 ESCALON

5 IMPULSO

5 ESCALON

7 IMPULSO

7 ESCALON



4

Posteriormente, se debe modelar el sistema realimentado (lazo cerrado) donde se involucren el regulador, la planta y la realimentacin unitaria. De igual forma, realizar la variacin de la ganancia del regulador con entradas impulso y escaln y completar la siguiente tabla

Valor de K

ENTRADA IMAGEN DE LA RESPUESTA (PANTALLAZO)

2 IMPULSO

2 ESCALON

4 IMPULSO

4 ESCALON

6 IMPULSO

6 ESCALON

8 IMPULSO

8 ESCALON

Responder las siguientes preguntas:

Qu efectos produce en la salida la variacin de la ganancia del regulador en lazo abierto ante una entrada escaln?

Qu efectos produce en la salida la variacin de la ganancia del regulador en lazo abierto ante una entrada impulso?

De qu manera influye la ganancia K en la estabilidad del sistema? De qu manera influye la ganancia K en el tiempo de asentamiento de la

respuesta del sistema? Cul es la influencia de la realimentacin en la estabilidad del sistema?



5

3. Se tiene el siguiente sistema:

Se debe disear el controlador PID para la planta mostrada, de tal forma que en lazo cerrado se obtenga una respuesta cuyo sobreimpulso no supere el 5% y el tiempo de establecimiento sea menor a 3 segundos. El controlador debe expresarse en la forma mostrada, indicando la ganancia K encontrada y la ubicacin de los ceros a y b

Utilizar el mtodo de Ziegler-Nichols a travs de la respuesta paso de la planta en lazo abierto. Se debe especificar todo el procedimiento empleado en el clculo de las constantes del controlador y su respectiva sintonizacin. Modelar en matlab, scilab u otros cuando sea necesario y finalmente, el controlador diseado debe aplicarse a la planta modelando el lazo de control en el software y mostrando su respectiva respuesta.

Especificaciones del documento final:

1. Portada

2. Introduccin

3. Objetivos 4. Desarrollo de los ejercicios 5. Conclusiones (mnimo 5) 6. Bibliografa



6

Especificaciones del archivo a entregar

El desarrollo de los puntos junto con los dems tems anteriormente citados, se debe realizar en un archivo formato pdf. Adicional a ello, se debe entregar un archivo de matlab (simulink) de extensin .mdl o en su defecto el que genere scilab o el software empleado, con el diseo del tercer punto; con dicho archivo se corroborar la informacin que se entrega en el pdf y se analizar si el controlador cumple con el diseo propuesto.

Los dos archivos finales (pdf y modelo en software) se deben entregar en una carpeta comprimida que debern nombrar de la siguiente manera:

Grupo_xxx_proyecto final_control analogico



7

Rbrica de Evaluacin

Item Evaluado Valoracin Baja Valoracin Media Valoracin Alta Mximo

Puntaje

Participacin en el

proyecto

El estudiante

nunca particip

del trabajo en

equipo dentro del

foro asignado

(0 puntos)

El estudiante

particip del

trabajo en equipo,

pero sus aportes

no fueron

significativos y/o

no fueron

pertinentes al

proyecto

(5 puntos)

El estudiante

particip de

manera pertinente

en la actividad.

(20 puntos) 20

Estructura del

Informe

El equipo no tuvo

en cuenta las

normas bsicas

para la

construccin del

informe

(0 puntos)

Aunque el

documento

presenta una

estructura base, la

misma carece de

algunos elementos

del cuerpo

solicitado

(5 puntos)

El documento

presenta una

excelente

estructura y

contiene todos los

puntos solicitados

en la gua.

(10 puntos)

10

Archivo adjunto

(software)

El grupo

colaborativo no

adjunt el archivo

soporte del punto

3 del proyecto,

creado en el

software

empleado

(0 puntos)

Aunque el grupo

colaborativo

adjunt el archivo

soporte del punto

3, al corroborar el

diseo ste no

cumpli con lo

propuesto

(8 puntos)

El grupo

colaborativo

adjunt el archivo

soporte del punto

3, cumpliendo con

los parmetros del

diseo propuesto.

(15 puntos)

15



8

Desarrollo del

punto 1

En el informe

entregado en pdf,

no se relacion el

desarrollo del

punto 1

(0 puntos)

Se desarroll el

punto 1, pero su

procedimiento

presenta falencias

o est incompleto

(10 puntos)

El grupo desarroll

de manera correcta

el punto 1

(20 puntos) 20

Desarrollo del

punto 2

En el informe

entregado en pdf,

no se relacion el

desarrollo del

punto 2

(0 puntos)

Se desarroll el

punto 2, pero su

procedimiento

presenta falencias

o est incompleto

(10 puntos)

El grupo desarroll

de manera correcta

el punto 2

(20 puntos) 20

Desarrollo del

punto 3

En el informe

entregado en pdf,

no se relacion el

desarrollo del

punto 3

(0 puntos)

Se desarroll el

punto 3, pero su

procedimiento

presenta falencias

o est incompleto

(20 puntos)

El grupo desarroll

de manera correcta

el punto 3

(35 puntos) 35

Referencias

El documento no

presenta

referencias

bibliogrficas o

cibergrficas

(0 puntos)

Se maneja de

manera

inadecuada el uso

de citas y

referencias

(2 puntos)

El manejo de citas y

referencias es

satisfactorio

(5 puntos) 5

TOTAL DE PUNTOS POSIBLES 125



9

NOTAS:

ESTUDIANTE QUE NO PARTICIPE EN EL PROYECTO FINAL, SU CALIFICACIN EN EL 25% SER 0.0

SLO SE RECIBIR UN PROYECTO FINAL POR GRUPO

SE CONSIDERARN LOS APORTES REALIZADOS HASTA 2 DAS ANTES DE LA FECHA DE CIERRE DEL PROYECTO. POR EJEMPLO: SI EL PROYECTO CIERRA EL 16 DE DICIEMBRE, SLO SE RECIBIRN APORTES HASTA EL 14 DE DICIEMBRE

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