Sintonización del regulador PID (SA)

Sintonización del regulador PID

Contenidos

En este tema se resolverán en clase unos ejemplos de sintonización de reguladores.

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Tareas previas a la clase de teoría

• Intentar realizar los ejercicios con anterioridad a la clase

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Al final del tema debes ser capaz de

• Sintonizar un regulador PID utilizando métodos clásicos sobre el papel
• Reconocer que los reguladores obtenidos "en papel" son sólo una primera aproximación que debe ser perfeccionada mediante simulación y validación experimental

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Ejercicios propuestos

1. Se pretende controlar un sistema de función de transferencia $G(s) = \frac{10}{(s+1)(s+10)}$. El sensor que mide la salida del proceso tiene una ganancia de 10. Se pide:
   • Ajustar el selector de referencia de tal forma que la realimentación se pueda considerar unitaria
   • Con la simplificación anterior, calcular un regulador que asegure un ancho de banda al sistema controlado de 100 rad/s. Asimismo, el regulador debe asegurar que la salida no sufra en régimen permanente variaciones superiores a 0.0001 unidades ante perturbaciones de tipo escalón unitario.
   • Dibujar el diagrama de bloques del sistema completo
2. La función de transferencia de una planta es $G(s) = \frac{5}{(s+5)(s+10)}$. Debe controlarse para que muestre un tiempo de establecimiento (al 5%) para seguimiento de referencias de 0,3 s. Asimismo quiere mantenerse la sobreoscilación por debajo del 20%. También interesa que la máxima variación de la salida en régimen permanente no supere las 0.002 unidades por cada unidad de perturbación de tipo escalón. Proceda en consecuencia.

Opcional

• Se recomienda, una vez realizados los problemas anteriores en papel, analizarlos utilizando MATLAB.
  • Evalúe el grado de cumplimiento de las especificaciones de los reguladores obtenidos
  • Explique las causas de las diferencias encontradas entre las respuestas obtenidas en MATLAB y las esperadas del proceso de diseño en papel
  • Refine los reguladores obtenidos utilizando sus conocimientos y el MATLAB

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Referencias básicas

• (Franklin et al., 2006) temas 5 y 6