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UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA

PRACTICA DE LABORATORIO TEORIA DE CONTROL II

FECHA DE REALIZACION

Instructor:

ESTUDIANTES

CALIFICACION

MODULO CONTROLADOR PID

1. OBJETIVOS

Identificar los componentes fsicos de un sistema de control automtico con PID.

Obtener la relacin voltaje posicin para constatar la linealidad del sistema.

Armar un sistema de posicionamiento con controlador PID analgico.

Sintonizar las acciones de control Proporcional, Integral y Derivativo para estabilizar el

sistema de posicionamiento.

2. INFORMACION GENERAL

El funcionamiento de los sistemas de control automtico se basan como parmetro de control en

el error. La incorporacin de un controlador en la planta, debe regular el proceso de una manera

satisfactoria. Esto quiere decir que en el rgimen transitorio y permanente se cumplan las

especificaciones de diseo.

Para ensamblar un sistema, con un controlador PID se lo realiza con el siguiente diagrama de

bloques.

Figura 1. Diagrama de bloques de un sistema de control automtico

Autor: Vctor Hugo Narvez Vega

CONTROLADOR

+

-

r yEFC PROCESO

ACONDICIONADOR SENSOR

y

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La interconexin para el mdulo de posicionamiento del laboratorio se basa en este diagrama,

para lo cual se relaciona cada etapa con el dispositivo real.

La entrada r nos representa el set point o punto de ajuste, el dispositivo es una fuente de voltaje

DC variable. El controlador es el mdulo PID que se lo reconoce por sus tres potencimetros para

ajuste de los parmetros P, I y D.

El EFC (Elemento Final de Control) es la vlvula proporcional 5 / 3 electro neumtica, que recibe

una seal elctrica de voltaje variable del mdulo PID y entrega una variacin en la presin del

aire comprimido, para manejar el cilindro de doble efecto, y de esta manera posicionar de

acuerdo a la referencia dada por el voltaje de la fuente variable.

Al ser un sistema de control en lazo cerrado, el lazo de realimentacin se conforma por el sensor,

que en este caso es un potencimetro lineal, que est acoplado mecnicamente con el cilindro de

doble efecto.

El acondicionador del lazo de realimentacin, es el dispositivo que acondiciona la seal del sensor,

con valores estandarizados en voltaje de 1 a 5 V, 1 a 10 V. En corriente de 4 a 20 mA, y en presin

de 3 a 15 PSI.

Para el mdulo de laboratorio el acondicionador est incorporado en el mismo potencimetro,

entregando as una seal de voltaje variable de 0 a 10 V.

3. TRABAJO PREPARATORIO

Atender y anotar las indicaciones dadas por el docente en clases.

Revisar la gua antes de la realizacin de la prctica.

Usar con mucho cuidado y atencin, si no esta seguro de alguna conexin consulte con el

instructor de laboratorio.

Cualquier dao o avera causado en el equipo es de su responsabilidad.

Energizar el circuito de control primero y luego el circuito de fuerza (Fuente de aire

comprimido).

Pedir con anticipacin los equipos y materiales necesarios para la prctica. Caso contrario

no le alcanzar el tiempo para la realizacin de la misma.

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Completar la lista de todos los equipos y materiales para el desarrollo de la prctica:

ITEM CANTIDAD DESCRPCION OBSERVACION

4. TRABAJO DE LABORATORIO

4.1. Con el potencimetro lineal obtener la relacin matemtica Posicin (cm) vs Voltaje en

(V), de acuerdo a la siguiente frmula: y = mx + b, donde y representa la posicin P en

centmetros (cm) y x representa el voltaje V en voltios.

Pendiente m Valor de b Ecuacin de la recta

Justificar todos sus clculos:

4

4.2. Armar el sistema de posicionamiento en base al diagrama de boques de la figura 1 de un

sistema en lazo cerrado.

4.3. Ajustar la fuente de voltaje variable en 5 V, colocar los potencimetros del modulo PID a

cero, a continuacin encender primero el circuito de control, y luego la fuente de aire

comprimido (circuito de fuerza)

4.4. Ajuste el potencimetro de ganancia P, hasta que el sistema se posicione en el menor

tiempo sin oscilaciones y se mantenga estable. Ajuste las dems acciones I y D y observe

el comportamiento. Cambiar de set point y luego llenar el siguiente cuadro:

ACCION P I D

VALOR

5. CUESTIONARIO

5.1. Hacer una conclusin por cada objetivo de la prctica

OBJETIVO 1

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_______________________________________________________________________

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OBJETIVO 2

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OBJETIVO 3

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OBJETIVO 4

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