¨Control¨

Prof. Fredy Alberto Hernández Aguirre.

Tema: Reporte de practica 3.

(Control de velocidad automática con carga variable)

Alumnos:

Barraza Ortega Luis Carlos.

Mendoza Rivera Félix Antonio.

González Pérez Juan Carlos.

Verano 2015.

Hermosillo Sonora a viernes 31 de julio del 2015.

ÍNDICE

II.INTRODUCCIÓN .................................................................................... 3

III.OBJETIVOS .......................................................................................... 4

3.1 General ............................................................................................ 4

3.2 Específicos ....................................................................................... 4

IV.MARCO TEORICO .................................................................................. 5

V.DESARROLLO ......................................................................................... 7

5.1 Material utilizado .............................................................................. 7

5.2 Pasos ............................................................................................... 7

VI.RESULTADOS ........................................................................................ 9

VIII.BIBLIOGRAFIA ................................................................................. 10

II.INTRODUCCIÓN.

Un controlador PID es un mecanismo de control por realimentación ampliamente usado en sistemas de control industrial. Este calcula la desviación o error entre un valor medido y un valor deseado.

El algoritmo del control PID consiste de tres parámetros distintos: el proporcional, el integral, y el derivativo. El valor Proporcional depende del error actual. El Integral depende de los errores pasados y el Derivativo es una predicción de los errores futuros. La suma de estas tres acciones es usada para ajustar al proceso por medio de un elemento de control como la posición de una válvula de control o la potencia suministrada a un calentador.

Cuando no se tiene conocimiento del proceso, históricamente se ha considerado que el controlador PID es el controlador más adecuado. Ajustando estas tres variables en el algoritmo de control del PID, el controlador puede proveer una acción de control diseñado para los requerimientos del proceso en específico. La respuesta del controlador puede describirse en términos de la respuesta del control ante un error, el grado el cual el controlador sobrepasa el punto de ajuste, y el grado de oscilación del sistema. Nótese que el uso del PID para control no garantiza control óptimo del sistema o la estabilidad del mismo.

Algunas aplicaciones pueden solo requerir de uno o dos modos de los que provee este sistema de control. Un controlador PID puede ser llamado también PI, PD, P o I en la ausencia de las acciones de control respectivas. Los controladores PI son particularmente comunes, ya que la acción derivativa es muy sensible al ruido, y la ausencia del proceso integral puede evitar que se alcance al valor deseado debido a la acción de control.

III.OBJETIVOS.

3.1 General

Medir la velocidad por lo menos1 vez.

Obtener la respuesta del motor a un escalón o voltaje aplicado.

Obtener función de transferencia de la planta.

3.2 Específicos

1. Experimentar un sistema para medir velocidad de un motor CD.

2. Obtener la función de transferencia de la planta experimentalmente de un

motor CD.

3. Control reversible para motor CD.

4. Control de velocidad variable con carga variable para un motor CD.

IV.MARCO TEORICO.

Amplificadores Operacionales (op amps).

El LM35 no requiere de circuitos adicionales para calibrarlo externamente. La baja

impedancia de salida, su salida lineal y su precisa calibración hace posible que este

integrado sea instalado fácilmente en un circuito de control. Debido a su baja

corriente de alimentación se produce un efecto de auto calentamiento muy

reducido. Se encuentra en diferentes tipos de encapsulado, el más común es el

TO-92, utilizada por transistores de baja potencia. También este sensor si es

conectado a uno pero se obtiene una ganancia general y de salida.

Mosfet.

El transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor o MOSFET es un transistor utilizado para amplificar o conmutar señales electrónicas. Es el transistor más utilizado en la industria microelectrónica, ya sea en circuitos analógicos o digitales, aunque el transistor de unión bipolar fue mucho más popular en otro tiempo. Prácticamente la totalidad de los microprocesadores comerciales están basados en transistores MOSFET.

El MOSFET es un dispositivo de cuatro terminales llamados surtidor (S), drenador (D), compuerta (G) y sustrato (B). Sin embargo, el sustrato generalmente está conectado internamente al terminal del surtidor, y por este motivo se pueden encontrar dispositivos MOSFET de tres terminales.

Relevador.

El relé o relevador es un dispositivo electromagnético. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.

Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores que generaban una nueva señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea.

Capacitor.

Un condensador eléctrico o capacitor es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.

Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica latente; al ser introducido en un circuito se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía eléctrica que recibe durante el periodo de carga, la misma energía que cede después durante el periodo de descarga

Resistor.

Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito eléctrico. En el propio argot eléctrico y electrónico, son conocidos simplemente como resistencias.

Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al paso de la corriente. La corriente máxima y diferencia de potencial máxima en un resistor viene condicionada por la máxima potencia que pueda disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más comunes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.

Potenciómetro.

Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.

Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos, que pueden disipar más potencia.

V.DESARROLLO.

5.1 Material utilizado

Fuente Dual

OPAMP 741

Mosfet buz 103

Resistencias

Potenciómetro

Relevador

Capacitores

Opto acoplador cruce por cero

5.2 Pasos

1. Obtener la función de transferencia del motor CD (en nuestro caso se

presentó un sistema implementado por arduino para medir las rpm).

2. Una vez obtenida la FT se comienza con la construcción del PID.

3. Al obtener la FT del PI se analiza en software matlab y simulink para ajustar

los parámetros de la mejor manera posible.

4. Se comienza con el diseño del circuito físico del PID, así como también el

controlador o driver del motor.

5. Se construye el circuito físico del PID usando los componentes adecuados

ya calculados para su conexión.

VI.RESULTADOS.

Al finalizar la conexión del circuito físico iniciaron las pruebas de implementación

del circuito PID sobre el motor CD. Al realizar esto se pudo comprobar que los

rendimientos obtenidos anteriormente gráfica y teóricamente en el software

utilizado si cumplieron físicamente y se obtuvo el resultado deseado de nuestro

circuito.

En la imagen se muestra los motores a punto de girar.

VII.CONCLUSIONES.

En la presente práctica diseñamos un circuito capaz de controlar la velocidad de un

circuito mediante opams, mosfet, diodos y relays. Se observó cómo cada

componente hace su función en el circuito y comprobamos que cada uno de nuestros

componentes funcionaran de manera adecuada y efectiva.

VIII.BIBLIOGRAFIA.

http://www.academia.edu/2487164/Dise%C3%B1o_y_construcci%C3%B3n

_de_un_sistema_de_control_de_temperatura_para_una_incubadora_de_hu

evos_de_aves_de_corral