Teoría de control y robótica

Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán Laboratorio de Electrónica Básica

Grupo: 2802C

Profesor: Omar Tequipaneca Escobar Alumno: Carlos Sánchez Román Nombre de Práctica: Controlador Proporcional Integral Derivativo Número de Práctica: 8

Fecha de Realización: 25 de abril del 2017 Fecha de Entrega: 02 de mayo del 2017 Semestre: 2017-2

Objetivo 

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Comprender el funcionamiento de un controlador proporcional integral derivativo y su aplicación. Saber cómo aplicar el controlador proporcional integral derivativo en un sistema.

Introducción Un controlador PID es un mecanismo de control por realimentación ampliamente usado en sistemas de control industrial. Este calcula la desviación o error entre un valor medido y un valor deseado. El algoritmo del control PID consiste de tres parámetros distintos: el proporcional, el integral, y el derivativo. El valor Proporcional depende del error actual. El Integral depende de los errores pasados y el Derivativo es una predicción de los errores futuros. La suma de estas tres acciones es usada para ajustar al proceso por medio de un elemento de control como la posición de una válvula de control o la potencia suministrada a un calentador. Cuando no se tiene conocimiento del proceso, históricamente se ha considerado que el controlador PID es el controlador más adecuado. Ajustando estas tres variables en el algoritmo de control del PID, el controlador puede proveer una acción de control diseñado para los requerimientos del proceso en específico. La respuesta del controlador puede describirse en términos de l a respuesta del control ante un error, el grado el cual el controlador sobrepasa el punto de ajuste, y el grado de  oscilación del sistema. Nótese que el uso del PID para control no garantiza control óptimo del sistema o la estabilidad del mismo. Algunas aplicaciones pueden solo requerir de uno o dos modos de los que provee este sistema de control. Un controlador PID puede ser llamado también PI, PD, P o I en la ausencia de las acciones de control respectivas. Los controladores PI son particularmente comunes, ya que la acción derivativa es muy sensible al ruido, y la ausencia del proceso integral puede evitar que se alcance al valor deseado debido a la acción de control.

Equipo 

1 Fuente de Voltaje bipolar de CD.

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1 Generador de Funciones.

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1 Osciloscopio.

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1 Multímetro.

Material 

6 Amplificadores operacionales LM741

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8 resistencias de 10K Ω.

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2 resistencias de 47K Ω

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4 resistencias de 33 K Ω.

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2 resistencias de 5.6 K Ω.



2 Capacitores de 10nF.



2 Capacitores de 22nF.

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1 Potenciómetro de 50KΩ.

 

Tableta de Conexiones. Alambres y cables para conexión.

Procedimiento experimental. 1. Armamos el circuito mostrado en la figura 8.2. 2. Calibramos el generador de funciones a 100Hz con una entrada de 1 Vpp.

3. Graficamos las señales de salida

4. Conectamos entre a-a´ el controlador PID y vimos la señal de salida.

5. Variamos el potenciómetro hasta que la señal se nos corrigió y se en 25K Ω.

Observaciones En ésta práctica observamos un controlador proporcional integral derivativo y vimos su funcionamiento como este sistema nos permite disminuir la oscilaciones de un sistema para tener una salida casi sin erros o con un error mínimo este controlador es muy usado en la industria ya que nos elimina todas las oscilaciones y porque no nos fastidia un sistema ya que a larga nos acaba nuestros productos. Cuestionario 1. Describa el funcionamiento del controlador PID en base a lo ocurrido en la practica El controlador PID es el que te ofrece la mejor respuesta en el mejor tiempo posible ya que siempre su erro en estado estable es mínimo ya que uno varia la ganancia, otro corrige los errores y otro predice los futuros errores. 2. Compare la respuesta obtenida usando el controlador PID respecto a lo observado en la práctica anterior empleando el controlador PI. Anote sus comentarios Pues la diferencia es que este hace los sistemas más estables que cualquier otro tipo de controlador. 3. Determine la Función de transferencia del controlador PID. 2  =

1

1  

21 + 1

2  

1



   − 11

4. Porque debe se debe desconectar el potenciómetro para medir su resistencia. Porque si no se afecta todo el circuito. Conclusiones En ésta práctica observamos un controlador proporcional integral derivativo vimos su aplicación ya que es muy importante porque este nos permite controlar el error en estado estable de un sistema y ya que el error en estado estable que tiene es mínimo y es el más usado en la industria.

Fuentes de Información https://www.google.com.mx/search?q=tipos+de+sensores&espv=2&biw=1366&bih=651&site=webhp &source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjArOSBo8PSAhUOwWMKHYY7D7gQ_AUIBigB#imgrc=m KZP-J40MSB5SM: http://www.profesormolina.com.ar/tecnologia/sens_transduct/tipos.htm Técnicas de Automatización Industrial. José J. Horta Santos. Edit. Limusa México, 1982.47-102 pp. Robótica: Una introducción Mc Cloy 1ª. Edición. Edit. Limusa México, 1993 22-27 pp.