DISEÑO DEL CONTROLADOR DEL SISTEMA TANQUE DE AGUA

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
LABORATORIO DE CONTROL AUTOMÁTICO
PRÁCTICA 3-A
II Semestre 2012
DISEÑO DEL CONTROLADOR DEL SISTEMA TANQUE DE AGUA USANDO MATLAB
A TRAVES DE cFP-2100.
Objetivos:
-
Desarrollar los Modelos en Matlab – Simulink para el diseño del controlador del Sistema
Tanque de Agua.
Comprobar la funcionalidad del controlador del Sistema Tanque de Agua con cambios
de la señal de referencia, Servo Control.
Materiales:
-
Compact Field Point
Sensor de Nivel.
Amplificadores.
Bomba de Agua.
Toolbox: Real-Time Windows Target
Procedimiento: Implementación de Control de Nivel.
Con la función de transferencia obtenida en la identificación de la planta del Tanque de Agua
(Práctica 2),
𝐺(𝑠) =
𝐾
; 𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒:
𝜏∙𝑠+1
𝐾 = 21.56
𝜏 = 290.5
Diseñe el Controlador correspondiente para el control de nivel del Tanque de Agua de acuerdo
a los siguientes casos:
1) Se desea operar el sistema en lazo cerrado utilizando un controlador proporcional P.


Ajustar el controlador de tal manera
que el error de estado estable sea
aproximadamente igual al 5%.
Con el valor de la ganancia del
controlador P calculada, encuentre el
valor del Tiempo de Estabilización en
estas condiciones.



Ajuste el controlador de la planta con
el valor obtenido y opérela aplicando
una señal de referencia de tipo pulsos
con periodo de 400 seg. (manteniendo
constante la carga)
Operando la planta en estas
condiciones proporcione los gráficos
de la respuesta de velocidad.
Compruebe si el Error del Sistema de
estado estacionario responde a su
evaluación teórica.
2) Se desea ahora que el Error del Sistema sea 0% y que el Tiempo de Estabilización sea de
80 seg y Sobrenivel Porcentual sea menor o igual a 15.
2.a) Ajustar el controlador del sistema.

En estas condiciones, opere el sistema
aplicando una señal de referencia de
tipo pulsos con periodo de 400 seg.

Proporcione los gráficos de
respuesta de nivel del tanque.
la
 Comente su resultado.
2.b) Aplique el Pre-Filtro,

En estas condiciones, opere el sistema
aplicando el Pre-Filtro.

Proporcione los gráficos de
respuesta de nivel del tanque.

Comente su resultado.
la
3) Llenar la siguiente tabla con los controladores anteriormente encontrados.
𝐆𝐜 (𝐬)
Controladores
PROPORCIONAL
𝐆𝐜 (𝐬) = 𝐊 𝟏
PROPORCIONAL INTEGRADOR
𝐆𝐜 (𝐬) = 𝐊 𝟏 +
𝐊𝟐
𝐬
Gráfico de salida
4) Conclusiones y recomendaciones acerca de los controladores usados en la práctica.
Nota: Presentar claramente las imágenes de cómo realizó paso a paso su
controlador en el lugar indicado en las tablas, para cada caso respectivamente y
presentar las imágenes del osciloscopio tomadas en tiempo de real de la planta.
Agregue filas en la tabla en caso de que desee incorporar información adicional que
considere importante.