Practica 6

Ingeniería de Sistemas y Automática (Facultad de Informática) Pasos para la Práctica 6 de Control curso-2006/2007

Práctica 6: Control Digital de un Motor En esta práctica se va a utilizar el motor de corriente continua ya utilizado en las dos prácticas anteriores. Recordar que hay que encender la fuente de alimentación que lo alimenta (acordaros de apagarla al acabar la práctica). A continuación se describen los pasos a seguir en la práctica. 1º) Arrancar el PC en modo Windows XP 2º) Copiar localmente en el disco duro los ficheros correspondientes a la práctica (acordaros de borrarlos al acabar). Estos ficheros se encuentran en el servidor de prácticas Isalabos, concretamente en la carpeta \\Isalabos\practicas\ISA\Prac6 (hay un acceso directo al servidor de prácticas en el escritorio como unidad P) 3º) Ejecutar el fichero Identif.m que realiza la identificación del motor a través de los parámetros a y b: y( z) b = u( z) z + a 4º) OSCILACIÓN MANTENIDA del método de sintonización de Ziegler-Nichols Realizar el siguiente diagrama en Simulink: K Step

Gain

b z+a Discrete Transfer Fcn

Scope

En el bloque de FDT hay que poner el periodo del sistema (Sample Time = 0.01) y cambiar el Step Time del bloque Step a 0. El método de la oscilación mantenida consiste en ver para qué valor Ku de K la salida del sistema oscila sin aumentar ni decrecer. Para ello hay que empezar en un valor bajo de K (en nuestro caso por ejemplo 25) e ir aumentando hasta que aparezca una oscilación mantenida. (Ku debería salir entre 40 y 60) Para aplicar la sintonización por Ziegler-Nichols hay que utilizar los valores Ku (valor de K que ha producido la oscilación mantenida) y Tu (periodo de la osicilación mantenida)

Ingeniería de Sistemas y Automática (Facultad de Informática) Pasos para la Práctica 6 de Control curso-2006/2007 5º) SIMULACIÓN DE LOS CONTROLADORES P Y PI de Ziegler-Nichols Realizar el siguiente diagrama en Simulink: Ref

u

To Workspace3

To Workspace2

Step

num(z)

b

den(z)

z+a

Discrete Transfer Gr(z)

Discrete Transfer Fcn

Vel To Workspace

En los bloques de FDT hay que poner un Sample Time de 0.01; en el bloque Step el Step Time debe ser 0 y el Step Value 3; en los bloques To Workspace poner el Save Format como Array. El bloque del regulador Gr(z) será el P y PI dado por el método de Ziegler-Nichols:

P → Gr ( z ) = 0.5 ⋅ Ku T   0.45 ⋅ Ku ⋅  z − (1 − 1.2 ⋅ )  Tu   PI → Gr ( z ) = z −1 Simular el sistema anterior para cada uno de los controles (P y PI) durante 10 segundos y plotear el resultado de las variables (Ref, u, Vel) en una única gráfica. 6º) IMPLEMENTACIÓN DE LOS CONTROLADORES P Y PI de Ziegler-Nichols En los ficheros Prac61.m y Prac62.m hay que introducir: -

Ecuación del error: error(i)=Ref(i) – Vel(i)

-

Ecuación en diferencias de los reguladores P ó PI según corresponda (en el caso del PI la primera iteración es distinta): u( z) = Gr ( z ) → u (k ) = .... error ( z )

Ejecutar los ficheros anteriores y plotear las variables generadas: datos1 y datos2 7º) Enseñarlo al profesor las gráficas de los controles P y PI simulados de 5º) e implementados de 6º) y superponer ambos controles (simulado y real).