EXP 8 CA PID 2014 - CONTROL ANALOGICO

MATERIA: CONTROL ANALOGICO-LAB
PRACTICA NUM 8 :
CONTROLADOR PID
DEPARTAMENTO: INGENIERIAS
EQUIPO:
ALUMNO:_________________
APELLIDO PATERNO
ALUMNO:_________________
APELLIDO PATERNO
___________________
APELLIDO MATERNO
___________________
APELLIDO MATERNO
________
NOMBRE
________
NOMBRE
ALUMNO:_________________ ___________________ ________
APELLIDO PATERNO APELLIDO MATERNO NOMBRE
FECHA:_______________
CALIFICACION________
NOTA: ESTA PRACTICA SE REALIZA EL DIA 26
DE NOVIEMBRE.
1
CONTROL ANALOGICO
Lab 8
CONTROLADOR PID
MATERIAL REQUERIDO
EL ALUMNO HARA LA RELACIÓN DEL MATERIAL DEL CIRCUITO A REALIZAR
R2 = 10 KOhms
R3 = 10 KOhms
R4 = 100 KOhms
C1 = 100 μF
C2 = 100 μF
2CI LM741
Osciloscopio
Protoboard
TEORIA BASICA. (1 punto) (ANEXE EN UNA CUARTILLA LA TEORIA NECESARIA PARA LA
REALIZACIÓN DE LA PRACTICA)
CONTROLADORES PROPORCIONAL, INTEGRA, DERIVATIVO, COMBINACIONES Y EL PID,
COMO OPERAN Y SU IMPLEMENTACION EN SISTEMAS DE CONTROL, CALIBRACION DEL PID
PROPÓSITO: Que el estudiante conozca, construya, analice y estudie cada una de las
etapas que constituyen el controlador PID en una aplicación típica de control. Se elaborará
un circuito basándose en amplificadores operacionales para la obtención de
un circuito controlador proporcional – integral - derivativa
PROCEDIMIENTO. (8 puntos)
1. CONSTRUYA EL CIRCUITO DEL PID.
2. Para su funcionamiento basta con alimentar el circuito usando una fuente bipolar de 12V, e
introducir la variable controlada entre 0 y +/-5V al circuito, SEÑAL DE ENTRADA
3. La respuesta arrojada por el controlador durante el proceso de calibración puede ser monitoreada
por medio de un osciloscopio, REPORTE (GRAFICAS) la señal de salida.
SEÑAL
DE
SEÑAL
DE
ENTRADA VCD
SALIDA.
0
1
2
3
4
5
-1
-2
-3
-4
-5
2
ACCIÓN DEL CONTROL PROPORCIONAL- INTEGRAL - DERIVATIVA.
La combinación de una acción de control proporcional, una acción de control integral y una acción
de control derivativa se denomina acción de control proporcional – integral – derivativa (PID). Esta
acción combinada tiene las ventajas de cada una de las tres acciones de control individuales. La
ecuación de un controlador con está acción combinada se obtiene mediante la función de transferencia
es:
F .T .  F ( s) 
R4 R2 ( R1C1s  1)(R2C2 S  1)
R3 R1
R2C2 s
R1 = 10 KOhms
R2 = 10 KOhms
R3 = 10 KOhms
R4 = 100 KOhms
C1 = 100 μF
C2 = 100 μF
4- Aplique una señal rampa (usted elige los valores adecuados de frecuencia y amplitud) y obtenga
la señal de salida con osciloscopio
REPORTE SEÑAL AQUÍ
5. UTILICE MATLAB PARA OBTENER LAS SEÑALES DE SALIDA DEL CONTROLADOR
PID Y COMPARE CON LOS OBTENIDOS AL APLICAR SEÑAL RAMPA, REPORTE
RESULTADO
6. APLIQUE una señal cuadrada (usted elige los valores adecuados de frecuencia y amplitud),
obtenga la señal de salida en el osciloscopio.
REPORTE LA SEÑAL AQUÍ.
3
7 . UTILICE MATLAB PARA OBTENER LAS SEÑALES DE SALIDA DEL CONTROLADOR
PID Y COMPARE CON LOS OBTENIDOS AL APLICAR SEÑAL ESCALON, REPORTE
RESULTADO
8. Realice un barrido de frecuencias para obtener el ancho de banda, o diagrama de Bode(respuesta
en frecuencia) del controlador, recuerde utilizar escalas logarítmicas(en hojas logaritmicas).
Reporte el ancho de banda=_________________y grafica
REPORTE LA SEÑAL AQUÍ.
9. UTILICE MATLAB PARA OBTENER GRAFICA DE BODE DEL CONTROLADOR PID,
REPORTE RESULTADO
CUESTIONARIO (0.5 punto)
1. Investigue los métodos para ajustar los parámetros Ki, Kp
controlador PID.
y Kd, de un
2. ¿Cómo aplicaría el controlador PID para hacer un servomecanismo de
posición? Explicar.
3. ¿Cómo controlaría la velocidad de un motor pequeño de C.D. usando el
controlador PID? Explicar.
4. De una marca industrial y sus características de un controlador PID .
APRENDIZAJE OBTENIDO:(0.5 PUNTO)
A)CONCLUSIONES.
B)COMENTARIOS
AUTOEVALUACION DEL APRENDIZAJE.(0.5 PUNTO)
A) ¿Qué sabía?
B) ¿Qué aprendí?
C) ¿Qué me falto saber?
D) ¿Cómo voy a lograrlo?
E) ¿Cómo lo puedo aplicar?
BIBLIOGRAFIA
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