CONTROL
1 – COLABORATORIO 2
Juan Luis
Buitrago Díaz, Leonard Bravo
Programa
de Ingeniería Electrónica, Universidad del Magdalena
Santa
Marta D.T.H.C., Colombia
Jlbd89@hotmail.com,
leonbravo_72@hotmail.com
1.
Filtro
pasa bajo en configuración Sallen Key de segundo orden.
Formula
de la función de transferencia para el filtro
En nuestro diseño se
utilizo una ganancia unitaria y se calcularon los siguientes valores R1=3.75kΩ R2=3.75kΩ C1= 10nf y
C2= 20nf
Grafica
del filtro
Grafica obtenida
en MatlabGrafica obtenida en Proteus.
Se utilizaran los datos del
anterior filtro para implementarlo como planta a controlar con un controlador proporcional, integral,
derivativo y PID.
A continuación se muestran las
gráficas de comportamiento del controlador proporcional, con la función de
transferencia del filtro, utilizando Matlab:
A continuación se muestran las
gráficas de comportamiento del controlador integral, con la función de
transferencia del filtro, utilizando Matlab:
A continuación se muestran las
gráficas de comportamiento del controlador PID, con la función de transferencia
del filtro, utilizando Matlab:
En
simulink se implementó el siguiente circuito, donde se tienen los diferentes
bloques de los controladores, a los cuales se les aplico la misma entrada de la
señal de prueba, las salidas fueron dirigidas a un osciloscopio para observar
el comportamiento de las señales:
Se obtuvieron las siguientes
graficas:
A continuación se muestran las
gráficas de comportamiento del controlador integral, con la función de
transferencia del filtro, utilizando Proteus:
A continuación se muestran las
gráficas de comportamiento del controlador derivativo, con la función de
transferencia del filtro, utilizando Proteus:
A continuación se muestran las
gráficas de comportamiento del controlador PID, con la función de transferencia
del filtro, utilizando Proteus:
CONCLUCIONES
Los
sistemas a lazo abierto son muy inestables, pueden perder fácilmente el control, cuando existe
una perturbación, por esta razón se utilizaron sistemas a lazo cerrado.
Se
utilizaron tres programas de simulación, proteus, simulink y matlab, en los
cuales se introdujo la función de transferencia del filtro pasa bajo diseñado
previamente en el colaboratorio anterior. De los anteriores se puede decir que cualquiera de
los tres presenta una buena respuesta al proceso, aunque simulink presento
inconvenientes a la hora de simulación del controlador diferencial ya que su tiempo de respuesta fue demasiado
largo, se pudieron obtener datos similares en los tres programas confirmando asi el correcto funcionamiento de
estos y de la veracidad de la teoría de los controladores.
Basándose
en los datos observados durante la práctica se puede concluir para nuestro
parecer que el controlador que mejor se asemeja a la respuesta ideal del
sistema es el integrador, ya que su respuesta es más cercana a la de la señal
de prueba, aunque su tiempo de estabilización
no es muy rápido, no presenta ruido o perturbaciones como si lo hace el
PID que tiene una respuesta rápida pero bastante corrupta
