Control Identificacion experimental de planta de velocidad

Jose Arroyave Quezada
20121109075
Sergio Andres Diaz Chaux
20122111932

Informe Nº2

Identificacion experimental de planta de velocidad
Subgrupo: 02

Resumen- Para el desarrollo de esta práctica hacemos el reconocimiento de la planta de velocidad. Conectamos la mydaq mediante la cual adquirimos datos, luego se analizan utilizando el comando “ident” de Matlab para obtener la función de transferencia del sistema.

1. OBJETIVOS

• Identificar de manera experimental el modelo matemático de la planta de velocidad.
• Analizar y entender el funcionamiento de la planta.
• Utilizar la herramienta Matlab para poder estimar los modelos que describan la planta.

• Obtener un muestreo a travez de la DAQ o Arduino que permita entender de una manera más explicita el funcionamiento de la planta.

1. DESARROLLO PRÁCTICO

Mediante Mydaq se realizó la adquisición de datos a través de un programa en Labview de la planta de velocidad, tomando las respuestas de los diferentes niveles de entrada, estas mediciones se analizan usando el comando ident de Matlab para obtener las diferentes funciones de transferencia con diferentes polos y ceros para seleccionar el modelo que más se acerca a la operación del sistema en dichas condiciones.

[pic 1]

Figura 1.Estimación modelos de la planta de velocidad.

En la Figura 1. Se muestra una grafica de color azul (modelamiento con un polo) y una grafica de color verde (modelamiento con dos polos). Luego procedemos a encontrar la función de transferencia de la planta.

[pic 2]

Le aplicamos un step y observamos el comportamiento de la planta figura 2.

[pic 3]

Figura 2. Respuesta de la función de transferencia.

Para cerciorarnos de las características de la planta utilizamos un comando de Matlab llamado stepinfo(x).

[pic 4]

Ahora aplicamos un segundo step de 10V, hacemos un primer análisis con dos polos y ningún cero obteniendo la gráfica verde de la figura 3.

[pic 5]

Figura 3.Modelo con 2 polos.

En este caso se obtuvo una fidelidad del -10.7% es decir que este modelo se aleja bastante del comportamiento de la planta.

Como en el caso anterior obtuvimos una estimación poco precisa, ahora desarrollamos el modelo con 3 polos, con lo cual obtuvimos la curva color rojo logrando una fidelidad de 96.91%.

[pic 6]

Figura 4. Modelo con 3 polos.

Ahora planteamos el modelo para una función de transferencia de dos polos y un cero obteniendo la gráfica azul de la figura 5.

[pic 7]

Figura 5.Modelo con 2 polos y un cero.

En este caso obtuvimos un modelo muy cercano al comportamiento de dicha respuesta del 97.13%, razón por la cual se decidió tomar este como el modelo que describe la planta con un step de 10V.

A continuación se obtiene la función de transferencia normalizada para el modelo escogido:

[pic 8]

Con la función de transferencia del sistema le aplicamos la función step de Matlab generando la siguente gráfica:

[pic 9]

Figura 6.

RiseTime: 1.9969e+03

SettlingTime: 3.5077e+03

SettlingMin: 0.2648

SettlingMax: 0.2937

Overshoot: 0

Undershoot: 0

Peak: 0.2937

PeakTime: 6.2360e+03

1. ANÁLISIS DE RESULTADOS
   

Teniendo en cuenta la función de transferencia escogida  en cada uno de los casos, es claro que el sistema responde de diferente manera a las entradas, es decir que  la planta tiene diferentes modos de operación los cuales se pueden modelar con las funciones de transferencia propuestas.        Debemos aclarar que aunque con Matlab obtuvimos estimaciones precisas, las señales presentan ruido debido a las conexioenes  de tierra de la My DAQ  y las uniones entre los puentes (cable) y las puntas donde se tomaron la entrada y la salida respectivamente; este error o fallo en la toma de las mediciones puede generarnos un error, que para efectos prácticos hemos pasado por alto.

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