Control Proporcional Derivativo (PD) y Control Proporcional Integral Derivativo de un Servomecanismo (sistema de 2º. Orden)

PRACTICA 2.

Control Proporcional Derivativo (PD) y Control Proporcional Integral Derivativo de un

Servomecanismo (sistema de 2º. Orden)

DESARROLLO.

I. Simular un sistema de 2º. Orden:

1) Sea s = -a. Mostrar la gráfica de la salida y la entrada en la misma pantalla y explicar

la diferencia que existe contra un sistema de 1er. Orden.

NOTA: la señal de entrada del sistema es la función escalón unitario.

II. Simular un sistema de control proporcional (Control P) de un sistema de 2º. Orden:

1) Sea la entrada una señal cuadrada con 0.25 de amplitud, offset de 0, una fase de 0 y

una frecuencia de 0.05Hz. Para Kp = 0.5; mostrar la gráfica de la salida y la entrada en

la misma pantalla y mencionar si el sistema oscila y explicar porque.

2) Cambiar el tipo de la señal de entrada por un escalón unitario y explicar si existe error

en estado estacionario. Además mencionar que sucede si se aumenta el valor de la

ganancia Kp.

III. Simular un sistema de control proporcional derivativo (Control PD) de un sistema de 2º.

Orden sin perturbación:

1) Sea la entrada una señal cuadrada con 0.25 de amplitud, offset de 0, una fase de 0 y

una frecuencia de 0.05Hz. Para Kp = 2 y Kd = 0; mostrar la gráfica de la salida y la

entrada en la misma pantalla y describir el comportamiento del sistema.

2) Incrementar la ganancia derivativa hasta que se elimine la oscilación. Entonces, ¿Cuál

es el valor mínimo de Kd para eliminar la oscilación? Y comprobar que con el valor

mínimo de Kd encontrado nos da como resultado ζ = 1.

3) Incrementar la ganancia proporcional (al valor que desee) para incrementar la

velocidad de respuesta del sistema. Mostrar la gráfica (salida y entrada) y el valor de

Kp dado.

4) Si se observan nuevamente oscilaciones, incrementar la ganancia derivativa hasta

eliminarlas. Mostrar la gráfica (salida y entrada) y el valor de Kd encontrado.

5) PREGUNTA: ¿Qué sucede con la señal de control cuando se incrementa Kp?

IV. Simular un sistema de control proporcional derivativo (Control PD) de un sistema de 2º.

Orden con perturbación:

1) Ajustar el sistema de control PD con los valores de Kp y Kp utilizados en el inciso 2

parte III, y ajustar el valor de la perturbación a 0.3. Y ejecutar nuevamente la

simulación. Mostrar la gráfica de la salida y la entrada en la misma pantalla y describir

el comportamiento del sistema.

2) Dejando los mismo valores (Kp, Kd y perturbación) del inciso anterior. Cambiar el tipo

de la señal de entrada por un escalón unitario, mostrar la gráfica de la salida y la entrada en la misma pantalla y explicar si existe error en estado estacionario, y si es

así, ¿Cuál es su valor?

3) Ahora incremente Kp. ¿qué sucede con el error?

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