CONTROL II Ingeniería Eléctrica Electrónica Profesor: Dr. Jorge Luis Orozco Mora Considere el sistema de control de posición angular de un motor: Tome en cuenta lo siguiente: 1) El punto de suma es simplemente la resta entre el “ángulo deseado del motor” y la “posción real angular del motor”. 2) La función de transferencia de compensador es: Es una red de adelanto si R1C1>R2C2 3) La función de transferencia del motor considerando su modelo simple donde la entrada es el voltaje que se le aplica y su salida es el desplazamiento angular es: V K s Js b Ls R K 2 -6 2 2 Momento de inercia del rotor (J) = 3.22x10 kgm /s Razón de amortiguamiento mecánico (b)=3.5x10-6Nms Fuerza electromotriz constante (K=Ke=Kt)=0.0274Nm/Amp Resistencia eléctrica (R) = 4 ohms Inductancia eléctrica (L) = 2.75x10-6H Entrada (V) : Voltaje de alimentación Salida (theta): Posición del eje El rotor y el eje son considerados rígidos. 4) El sensor RS simplemente da theta que es el desplazamiento angular. 5) La entrada RS es el ángulo deseado para que el sistema se regule. EVALUACIÓN: Diseñe con la ayuda del software (Matlab o Scilab) un compensador de adelanto con el criterio del lugar geométrico de las raíces tal que el amortiguamiento sea de 0.2887 y una frecuencia natural no amortiguada de 1.1436. (2 puntos) 1. Muestre el código que implementa la planta a controlar y como se carga en sisotool. (1 puntos) 2. Como se desea diseñar el compensador en el Lugar Geométrico de las Raíces mostrar con impresiones de pantalla como quitan de las gráficas el bode que no se va a utilizar. (8 puntos) 3. En el Lugar Geométrico de las Raíces de la planta añada los requerimientos de diseño de amortiguamiento de 0.2887 y la frecuencia natural no amortiguada de 1.1436 (Muestre las pantallas de lo seleccionado) (3 puntos) 4. Muestre en “Analisis Plots” la respuesta al escalón en lazo cerrado sin el compensador (Muestre las pantallas de lo seleccionado y la gráfica resultante). (10 puntos) 5. Agrege un cero y un polo para que responda como un compensador de adelanto y modifique su ubicación con el mouse hasta que cumpla con las especificaciones. En el “Compensator Editor” muestre el compensador de adelanto diseñado. (Muestre las pantallas) (4 puntos) 6. Muestre la figura del Lugar Geométrico de las Raíces con el compensador de adelanto que se implementó. (4 puntos) 7. Muestre la figura de la respuesta al escalón en lazo cerrado con el compensador. (4 puntos) 8. Explique si se cumplen las especificaciones con el controlador (4 puntos) 9. Explique que valores de resistencias y capacitores implementaría el compensador diseñado. Dibuje su diagrama esquemático con los valores propuestos.
