SISTEMA A CONTROLAR
SISTEMA DE CONTROL BASICO
TABLA DE ESPECIFICACIONES DE EQUIPOS
DIAGRAMA DE BLOQUES DEL SISTEMA
INTRODUCCION
El presente trabajo describe el desarrollo de un sistema de control automático basado en la generación de corriente eléctrica.
Variables controladas: voltaje y frecuencia de la carga final.
Variables manipuladas: voltaje de campo del alternador y velocidad del motor.
La finalidad de este proyecto es la realización de prácticas para el Laboratorio de Control Automático que se podrán realizar con el modelo físico de generación.
SISTEMA TEORICO
RELACION DE VARIABLES
SISTEMA TEÓRICO EN SIMULINK
La variable de velocidad del motor afecta tanto al voltaje generado como a la frecuencia generada.
La variable de voltaje de campo del generador sólo afecta al voltaje generado de manera instantánea.
La perturbación afecta indirectamente proporcional a la frecuencia generada y al voltaje generado, siendo este último más afectado en magnitud y tiempo.
SIMULACION DEL SISTEMA USANDO SIMULINK
Las simulaciones muestra que las relaciones entre las variables manipuladas y las variables controladas se mantienen,
Al usar el modelo matemático de un motor DC no afecta a las relaciones entre las variables manipuladas y controladas.
Esta simulación se acerca de manera más precisa a las curvas de las variables de la planta real.
PRUEBA DE CAMPO
DATOS DE PLACA DEL MOTOR TRIFASICO
FRECUENCIA vs RPM DEL MOTOR
PRUEBA DE CAMPO
DATOS DE PLACA DEL ALTERNADOR
VOLTAJE GENERADO VS VOLTAJE DE CAMPO
Adquisición de datos utilizando XPCTarget
TARJETA DE
DATOSPCI 6024E
TARJETA DE ADQUISICIÓN
PROCESO
Curvas del sistema
Variables manipuladas:
Voltaje control del variador de frecuencia (Vc).
Voltaje de campo del alternador (Vf).
Variables a controlar:
Frecuencia del generador (Fg).
Voltaje generado (Vg).
SISTEMA A LAZO ABIERTO
SUBSISTEMA PROCESO
Cálculo de la matriz de desacoplamiento
Sistema de control multivariable o como sistema de control múltiple-entrada, múltiple-salida (MIMO).
La interacción ocurre cuando el voltaje de control del variador de frecuencia (Vc) varía y se produce un cambio en la frecuencia del generador (Fg) y causa un cambio en el voltaje generado (Vg).
Cuando hay una variación en el voltaje de campo del alternador (Vf), al variar Vf cambia el voltaje generador pero no la frecuencia del generador.
Matriz de Ganancia de Estado Estacionario
Matriz de Ganancia Relativa
INDICE DE INTERACCION
Los pares de variables interrelacionadas:
Vg–Vf, Fg–Vc
MATRIZ DESACOPLADOR ESTÁTICO
Matriz de desacoplamiento
Funciones de transferencia del sistema
SISTEMA A LAZO ABIERTO CON MATRIZ DE DESACOPLAMIENTO
Función de transferencia del sistema Vg/Vf
MODELOS ESTIMADOS
GRAFICO DE vg Y vf
Función de transferencia del sistema Vg/Vf
Modelo n4s1
>>[num,den]=tfdata(n4s1,’v’)
Función de transferencia
del sistema Vg/Vf
Controladores de la planta
Diseño del controlador del sistema Fg/Vc
TRAYECTORIA DE LAS RAICES
RESPUESTA AL COMANDO ESCALÓN
Diseño del controlador del sistema Fg/Vc
Necesita mejorar el error de estado estacionario y el tiempo de estabilización del sistema.
Controlador a utilizar es un proporcional integral (controlador PI).
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