CONTROL I

IDENTIFICACION

Anibal García ClavijoE-mail: anibalgarciaclavijo@hotmail.com

Harold Valega velillaE-mail: haroldvalega26@hotmail.com

Erick Bárcenas GonzálezE-mail: aldair1208.1@gmail.com

RESUMEN: En este documento se desarrollará la implementación de diferentes plantas, para luego lograr la identificación de estas mediante diferentes métodos en diferentes configuraciones y entradas y poder observar el comportamiento de ellas.

PALABRAS CLAVE: plantas, control, Smith, ident, Matlab, tiempo muerto, estabilidad, tau, ganancia, TAD.

I. INTRODUCCIÓN

Para poder controlar un sistema el primer paso que se debe realizar el saber que identificar a qué tipo de sistema pertenece, una buena o mala identificación se verá reflejado en nuestro modelo o en nuestro sistema de control.

Realizaremos una práctica en la cual tendremos diferentes montajes (plantas) en la cual obtendremos muestreas reales por medio de nuestra TAD (tarjeta de adquisición de datos) y programa CLAB en donde podremos observar estos datos, luego por medio de algunos métodos de identificación obtendremos las funciones de transferencia correcta para cada montaje y según las diferentes señales de entrada.

II. OBJETIVOS

Obtener un modelo matemático partiendo de las características temporales de sistemas físicos de primer y segundo orden.

Manejar el TOOLBOX de MATLAB para identificación de Sistemas dinámicos.

III. MARCO TEORICO

IDENTIFICACIÓNSe debe tener en cuenta para la planificación de los experimentos.

- Selección del tipo de modelo.- Elección de un criterio.- Estimación de los parámetros.- Validación del modelo.- Resumen del proceso de identificación.

La identificación de sistemas es la teoría de construir modelos matemáticos de sistemas dinámicos

basándonos en las entradas y salidas observadas. Está básicamente construida a partir de técnicas estadísticas, en particular en los métodos de regresión lineal y no-lineal. Construir modelos para sistemas desconocidos es un objetivo importante de la Ingeniería de control. Estos modelos necesitan simular el comportamiento real en los casos en que existe un conocimiento previo limitado de la estructura del sistema.El primer paso al analizar un sistema de control es establecer un modelo matemático del sistema. Después de obtenido este modelo, se utilizan los diversos tipos de métodos para analizar el comportamiento del sistema.

Algunos de estos métodos para la identificación son:

MÉTODO DE SMITH

En este metodo evalúa la respuesta para instantes de

tiempo t1=to+ℸ y t 2=ℸ3

t2=to+/3

IV. MATERIALES

1

CONTROL I

TAD, fuente DC dual operacionales, sofware CLAB, resistencias, condensadores, amplificadores operacionales.

V. PRÁCTICA

1. Implementar un circuito capaz de emular el comportamiento de cada una de las funciones de transferencia mostradas a continuación.

G 1 ( s )= KTs+1

G 2 ( s )= K(s+a)(s+b)

G 3(s)=K ωn

2

s2+2 ζ ωn s+ωn2

G 4 ( s )=Ks

2. En la siguiente configuración estimular

cada sistema con las señales indicadas hasta alcanzar la estabilización y realizar el proceso de identificación empleando dos métodos.

2

CONTROL I

G1

Para la primera planta se obtiene una función de transferencia teórica de:

Identificando

Kp=∆ y∆ u

Kp=1,999

τ=0,087

Gp (s )= 1,9990,087 s+1

IDENTIFICACIÓN POR IDENT

Kp=1,9974τ=0.087

Gp (s )= 1,99740,087 s+1

G2

APLICANDO EL METODO DE SMITH

Kp=1 ,9915

τ=0.11

Tm= 0.09

Gp (s )=1,9915∗e−0,09 s

0,11 s+1

METODO IDENT (MATLAB)

Gp (s )= 252.29

s3+23.59+126.67

3. Realizar la identificación del sistema para cada una de las señales indicadas y concluir respecto a los modelos obtenidos.

3

CONTROL I

APLICANDO EL METODO

Kp=∆ y∆ u

Kp=1,955

Wn2=128

Wn=11.3

Gp (s )= 250

s2+2(0.0628)(11.3)s+128

Ident

G 3= 243.4

s2+13.7 s+123

Para la señal b se obtiene que:

4. Ya conocida la función identificada de G 1 ( s ) y G 2 ( s ). Identificar la función de

transferencia del integrador implementado mediante las siguientes pruebas.

4

CONTROL I

Primera señal de G4

Identificamos por Ident

G 4= 25.16

s2+13.17∗s+38.51

Identificando

Gp (s )=0.06549∗e−0.075 s

0,285 s+1

5