TALLER DE TEORIA DE CONTROL

FECHA: 26 DE OCTUBRE 2015

INTEGRANTES: JONATHAN SALAZAR ACOSTA CODIGO: 13276021

INTEGRANTES: CHRISTIAN MAURCIO BONILLA MUÑOZ CODIGO: 1092344096

INTEGRANTES: HECTOR SEQUEDA SEQUEDA CODIGO: 1092343935

INTEGRANTES: JORGE ARMANDO ROJAS BAUTISTA CODIGO: 1090365743

INTEGRANTES: ADRIAN CAMILO CONTRERAS CODIGO: XXX

1. REALICE LA NARRATIVA DE LA PLANTA IMPLEMENTADA PARA LA REALIZACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL.

La planta consiste en un sistema de incubadora, el cual elevara la temperatura de un espacio cerrado; en este sistema se utilizara la fuente de calor que genera un bombillo manipulado por un PWM (modulación por ancho de pulso) en un rango de 0-100%; la temperatura se Censará con un LM35 en unidades de °C y utilizara otro sensor de referencia para capturar la variación de temperatura del espacio cerrado, esta se elevara hasta un punto máximo que se limitara por el comportamiento natural del sistema.

2. CUÁL ES EL OBJETIVO CONTROL DE SU SISTEMA DE CONTROL

La planta y su sistema controlaran la temperatura en °C, a través de su función de transferencia característica.

3. ESTABLEZCA CUAL ES LA VARIABLE CONTROLADA Y LA VARIABLE MANIPULADA Y CUÁLES SON LAS UNIDADES QUE SE USAN PARA SU CUANTIFICACIÓN.

La variable controlada es la Temperatura en °C Grados Centígrados

La variable manipulada es el PWM en porcentaje %, el cual estará escalonado internamente.

4. DEFINA CUÁL ES EL SENSOR USADO Y CUÁL ES SU EFECTOR FINAL EN SU PROCESO Y LAS UNIDADES DE MEDICIÓN Y DE ACTUACIÓN

El sensor a usar en el sistema de incubadora es el LM35 en °C Grados Centígrados y su efector es el bombillo el cual empleara un control por PWM, manipulado en % porcentaje para variar la intensidad calorífica emitida por el bombillo

5. LAS UNIDADES DE MEDICIÓN Y ACTUACIÓN SON LAS MIMAS O EXISTE LA NECESIDAD DE HACER UN ESCALAMIENTO PARA LA ADECUADA CUANTIFICACIÓN DE LA VARIABLE MEDIDA O EN LA ACTUACIÓN.

No, las unidades de medidas son diferentes y se hace necesario un escalamiento para su adecuada lectura. la relación de temperatura máxima capturada por el sensor corresponderá con el funcionamiento del 100 % del PWM.

6. CUANTOS MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN APLICO PARA LA OBTENCIÓN DE LA FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA

Solo se uso un método, el cual será el de Ziegler-Nichols. Dado que este se ajusta más a las condiciones definidas por nuestro sistema, luego de un debate entre los integrantes del grupo se llegó a esa conclusión

7. EN SU CASO PARTICULAR QUE MÉTODO DIO LA MEJOR REPRESENTACIÓN DE LA DINÁMICA DEL PROCESO.

el método de Ziegler-Nichols, es el que mejor representa al comportamiento del sistema ya que nos permite por medio de un conjunto de ensayos en lazo abierto, introduciendo un escalón en la señal de control (salida del controlador que actúa sobre el elemento final de control) y así pudimos registrar el transitorio de la variable medida o controlada de esta forma poder obtener una curva que sea ajustara lo más posible al comportamiento real de nuestros sistema sin tener que agregarle más complejidad .

Aplicando el Método del Punto de inflexión, obtuvimos la caracterización simplificada de la planta a controlar como una capacidad de primer orden más un tiempo muerto: y estos parámetros son los que definieron la elección del método a aplicar.

8. QUE ORDEN Y QUE TIPO ES SU FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA (LA MEJOR)

De orden 1, Tipo cero

9. COMO VA A IMPLEMENTAR EL CONTROLADO: EN MATLAB DIRECTAMENTE, EN UNA TARJETA DE PROCESAMIENTO TIPO ARDUINO, MICRO CONTROLADOR O ARREGLO DE AMPLIFICADORES OPERACIONALES.

Se utilizara una tarjeta de procesamiento de tipo arduino.

10. JUSTIFIQUE LA ELECCIÓN DEL MODO DE IMPLEMENTACIÓN DEL CONTROLADOR

El controlador que se selecciona tipo arduino, por criterio económico, disponibilidad del mercado local, posibilidad de funcionamiento como sistema embebido y practicidad en su implementación.

11. PARA SU CASO Y DE ACUERDO AL SISTEMA DE PROCESAMIENTO ELEGIDO PARA IMPLEMENTAR EL CONTROLADOR COMO SERÁ INGRESADO EL SET POINT AL LAZO DE CONTROL.

El set point se ingresara a través de un potenciómetro de 5K ohm, el cual se conectara a la entrada de análoga del arduino, y este escalonara la entrada de 0 a 100%

12. LAS UNIDADES EN LAS QUE SE FIJA EL SET POINT SON LAS MISMAS UNIDADES DE MEDICIÓN O SE REQUIERE HACER ALGÚN TIPO DE CONVERSIÓN.

La entrada necesita ser escalonada, ya que su lectura análoga por arduino sería de 0 a 1024 bits y se escalonara de 0 a 100%.

13. EN BASE A LA RESPUESTA DE PUNTO ANTERIOR, EN QUE UNIDADES SERÁ INGRESADO EL ERROR AL CONTROLADOR.

Se ingresara en la unidad de %, porcentaje.

14. CUÁL ES EL RANGO DE OPERACIÓN DEL LAZO DE CONTROL? ENTIÉNDASE POR RANGO DE OPERACIÓN AL RANGO DESDE LA UNIDAD MÁS BAJA DE LA VARIABLE DE CONTROL A LA MÁS ALTA EN LA CUAL PUEDA FIJARSE UN SET POINT Y ESTE SEA ALCANZADO POR EL CONTROLADOR. RECUERDE QUE EL RANGO DE OPERACIÓN NUNCA PODRÁ SOBRE PASAR LA RESPUESTA EN LAZO ABIERTO DE SALIDA DE LA DINÁMICA DE LA PLANTA A UN ESCALÓN DE 100%

El rango de operación, teniendo en cuenta el sistema o planta en lazo abierto, estará entre su variación de temperatura mínima que podrá estar desde su temperatura ambiente entre 26 y 28 °C hasta 60 °C

15. MENCIONE CUALES SON LOS MÉTODOS DE SINTONIZACIÓN APLICABLES A SU PLANTA.

Se utilizarían:

Método de Ziegler y Nichols en Lazo Cerrado o de la Oscilaciones sostenidas.

Método de Ziegler y Nichols en Lazo Abierto o de la Curva de respuesta.

Método en Lazo Abierto de Cohen y Coon.

16. SEGÚN LA NATURALEZA DE SU PLANTA ESTABLEZCA CUALES SERIAN LAS POSIBLES PERTURBACIONES QUE PODRÍAN AFECTAR EL CUMPLIMIENTO DEL SET-POINT.

El abrir el espacio cerrado donde se encuentra el sistema que aumenta la temperatura

Cambios bruscos de temperatura ambiente

Fallas del sensor LM35

17. QUE CONSIDERACIONES DEBE TENER EN CUENTA AL IMPLEMENTAR EL LAZO DE CONTROL REALIMENTADO.

El punto de operación

18. REALICE UNA DESCRIPCIÓN DE COMO VALIDARA EL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE CONTROL.

Se utilizara un termómetro externo adicional, el cual validara las temperaturas registradas por la planta.

19. EN CASO DE DEFICIENCIAS EN EL COMPORTAMIENTO DEL CONTROLADOR EN EL LAZO REALIMENTADO, ENUNCIE CUALES SERÍAN LAS POSIBLES CAUSAS? JUSTIFIQUE LA RESPUESTA.

Lectura errónea del Sensor °C

Lectura errónea del PWM

20. EN BASE A SU RESPUESTA ANTERIOR, COMO PROCEDERÍA O QUE PASOS SEGUIRÁ PARA LOGRAR UN CONTROLADOR Y UN LAZO DE CONTROL REALIMENTADO EXITOSO? JUSTIFIQUE LA RESPUESTA.

Se valida la lectura de los sensores con termómetros externos Se valida la temperatura alcanzada del bombillo