Diseño de un controlador PID análogo para un circuito RC de segundo orden mediante la SISOTOOL de MATLAB

Enviado por Edwin González Querubín

Resúmen

Introducción

El diseño de sistemas de control se puede realizar, ya
sea en el dominio del tiempo o en el de la frecuencia. A menudo
se emplean especificaciones de diseño para describir que
debe hacer el sistema y como hacerlo. Siendo estas únicas
para cada diseño.

Por lo tanto el diseño de sistemas de control involucra
tres pasos:

• Determinar que debe hacer el sistema y como
hacerlo.
• Determinar la configuración del compensador.
• Determinar los valores de los parámetros del
controlador para alcanzar los objetivos de diseño.

Para alcanzar estos objetivos nos basaremos en cálculos
matemáticos realizados a mano y con la ayuda del software
MATLAB y la herramienta Sisotool para determinar la
ubicación de los polos dominantes de nuestro sistema y
observar si cumple o no con nuestras especificaciones de
diseño. Así mismo se contará con la ayuda de
Circuit Maker y Simulink, los cuales nos servirán para la
verificación de los datos obtenidos y así poder
constatar el funcionamiento de nuestro diseño.

OBJETIVOS

• Obtener la función de transferencia de la planta
o circuito rc.
• Obtener la función de transferencia del controlador
basado en el circuito con amplificadores operacionales
(Proporcional – Integral – Derivativo).
• Obtener mediante la sisotool de Matlab la función
de transferencia del controlador con los parámetros de
diseño establecidos.
• Por medio de los resultados obtenidos con la sisotool de
Matlab y el controlador hallado manualmente, calcular y
seleccionar los elementos de circuito para el controlador
PID.
• Simular el sistema de control de lazo cerrado compensado y
no compensado ante una entrada escalón.
• Con base a los elementos de circuito calculados, simular
mediante Circuit Maker el circuito.
• Ensamble y pruebas del controlador.

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Enviado por Edwin González Querubín