RESUMEN TERCERA SEMANA

Tercera Semana

En esta semana se realizaron las siguientes Practicas
· practica no.3 control pid simple
· practica no 4. control en cascada

DESARROLLO DE LA PRACTICA 3. CONTROL PID SIMPLE


A continuación se muestran las modificaciones, procedimientos, y resultados de la practica de control PID simple:

1. Se agrego a la practica la configuración del software y hadware, esto fue necesario hacerlo para hacer posible que la practica se pudiera hacer de manera independiente.

2. Se reviso y analizo el anexo de diagrama de bloques para la identificación de la planta.

3. Se reviso el ANEXO D “Implementación De La Técnica AW/BT”en el cual. la implementación de las técnicas antiwindup se realiza con base en la saturación del actuador o en las no-linealidades del mismo.

4. Se agrego a la practica la explicación de cómo teniendo el ∆y en la grafica se hallaba el tiempo correspondiente al 25% y 75% o 63% y 28% necesario para hayar los parámetros del controlador. Esto se realizo debido a que el procedimiento no estaba descrito en la práctica.

5. Como primer paso en el desarrollo de la practica se coloco una señal escalon de 2.6 GPM en la guía se recomienda que se haga con 3 GPM pero el inconveniente es que al enviar un escalon pasándola a 4 GPM el tanque WT2 se lleno totalmente y se reboso, ocacionando que el sistema se estabilizará falsamente.
Una vez las señales en la gráfica del osciloscopio se estabilizaron se obtuvo la siguiente grafica:

Los valores obtenidos fueron los siguientes:
∆y=5.9649
∆u=1,1930
Calculando tenemos
∆y*75%=.4736
∆y*25%=1.49124
Proyectando estos valores en la grafica tenemos:
T75=276,7 Seg.
T25=62,25 Seg.

6. Resolviedo las siguientes ecuaciones se obtuvo
Kp=4.9999
τ=195,19
tm=6.0641

6. Una vez se estabilizo ( siguio el valor que se tiene almacenado de 2.6 GPM), se cambio la señal de control de la servo válvula a 3.2 GPM. Obteniendo la siguiente grafica.



Una vez el sistema se estabilizo es decir que el error es inferior a 0.009, al disminuir la consigna de 15 cm a 10 cm se obtuvieron las siguientes graficas:

DESARROLLO DE LA PRACTICA 4. CONTROL CASCADA

sintonización para el lazo interno.

Una vez escogido el método de sintonización ITAE procedemos a sintonizar el controlador, para el correcto desarrollo de la practica se activo AW/BT, pues esto evita que el controlador se sature. A continuación se listan los parámetros encontrados correspondientes a un sistema de primer orden mas tiempo muerto

En la siguiente tabla se detallan los parametros de sintonización se obtuvo la siguiente del controlador y la correspondiente grafica obtenida;

Como paso siguiente se fue a la pestaña SEÑALES de la interfaz, y se activo la Perturbación. Obteniendo los siguientes resultados

Se puede observar que el controlador actua correctamente ante la presencia de un disturbio. Por lo que desactivamos la perturbación. El sistema tardo aproximadamente un minuto, por lo que se puede decir que el lazo interno quedo bien sintonizado.

Se leyó y reviso el anexo de DIAGRAMA DE BLOQUES DEL ESQUEMA REALIMENTADO CON CONTROL PI PARA EL LAZO INTERNO DEL SISTEMA DE CONTROL EN CASCADA
El siguiente paso consistió en varíar el valor manual a 5 GPM, y pasarlo a modo AUTOMÁTICO, obteniendo la siguiente grafica
Ahora al pasar el controlador de automatico a manual y enviando un valor de caudal manual de 5 gpm, la grafica obtenida es la siguiente:

RESUMEN SEGUNDA SEMANA

Semana 2.

En la segunda semana se realizaron las siguientes actividades:

1. 
   
   Desarrollo de la guía de HISTERESIS EN LA SERVO-VÁLVULA se analizo el efecto de histéresis en la servo válvula W.E. Anderson ABV111 de obturador tipo bola manejada por un actuador AMC100A serie 4078. Para esto se configuro el hardware y software como se aprendió en la primera semana, además de configurar la posición de las válvulas manuales, posteriormente se procedió a calibrar el caudal de entrada a seis (6) GPM esta medida es con el fin de igualar el caudal de entrada con el caudal de salida para que no se llene totalmente el tanque no haya rebosamiento.
   
   En la siguiente tabla se muestran los datos obtenidos de flujo en gpm al variar el voltaje de la señal de la servo válvula desde 5 voltios hasta 1 voltio haciendo decrementos con paso de 0.2 voltios y viceversa..

Tabla 1. Voltaje de la servo válvula y caudal de entrada a la planta.

Obteniendo la siguiente Grafica de flujo contra el voltaje de control:

Calculo del valor de histéresis con los datos obtenidos. A continuacion se muestra el valor de la histeresis obtenido de la grafica que se obtuvo anteriormente.

Por ultimo se respondieron las preguntas que se encontraban en la práctica de histeresis.

Explique a que se debe la presencia del fenómeno?

A partir de la grafica podemos observar la presencia del fenómeno de histéresis en la válvula, esto se debe a que el comportamiento de la válvula no es lineal, además la posición del vástago nunca es la misma en el barrido de subida y de bajada.



Qué tipo de comportamiento tiene la válvula?

La valvula tiene un comportamiento no lineal

Como puede influir el fenómeno de la histéresis en el control de un proceso?

Influiría en la calidad del control, ya que el esfuerzo de control que embia el controlador a la servovalvula debería idealmente representar exactamente un porcentaje de apertura que garantice siempre la misma cantidad de flujo que va hacia el proceso, pero debido a la histéresis dependiendo del barrido de subida o de bajada para el mismo valor de apertura habrá un valor de flujo diferente que se reflejara en tiempo de respuesta que le toma a la valvula garantizar la cantidad de flujo correcto que debe embiar hacia el resto del proceso.

Se puede reducir el fenómeno de la histéresis?

No es posible reducir el fenómeno de la histéresis puesto que este fenómeno se presenta debido a las características físicas de la valvula y su interaccion con el proceso, lo que se podría hacer seria reemplazar la valvula por otra y que el fabricante garantice un menor porcentaje de histéresis de esta, siempre que dicha válvula se utilice dentro del rango de presión para los que fue diseñada, por lo que su selección debe hacerse cuidadosamente para que la calidad del control sea la esperada.

Una segunda actividad consistió en evaluar la viabilidad de las practicas tentativas obtenidas en la semana anterior para el diseño de una nueva practica, encontrando que solo una de ellas podía desarrollarse debido a que solo uno de los tanques cuenta con instrumentación que nos permite medir el flujo que entra y sale de él. Por lo tanto se descartaron dos de las tres practicas propuestas y Se comenzó a trabajar en la nueva práctica, los resultados no serán publicados esta semana ya que apenas está en construcción, se espera que para la próxima semana se pueda mostrar un avance de la práctica ya que se está evaluando la factibilidad y forma de realización de la misma. El avance de la práctica.