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Sistemas de control robusto, Ejercicios de Control de Procesos

varias cosas en realidad son laboratorios específicamente. A Model Reference Adaptive Control (MRAC) System for the Pneumatic Valve of the Bottle Washer in Beverages Using Simulink.

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 07/01/2022

karr-alexander-sandoval-burgos
karr-alexander-sandoval-burgos 🇨🇱

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Electricidad
Y
Electrónica
LABORATORIO 3 ANALISIS Y SIMULACION
CONTROL MRAC.
Asignatura
:
Laboratorio de Control Automático.
Sección
:
T73.
Nombre del docente
:
Bernardo Andrés Zamora Iturra.
Nombre
:
Karr Alexander Sandoval Burgos.
Fecha de entrega
:
10 de diciembre de 2021.
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Electricidad Y Electrónica

LABORATORIO 3 ANALISIS Y SIMULACION

CONTROL MRAC.

Asignatura : Laboratorio de Control Automático. Sección : T73. Nombre del docente : Bernardo Andrés Zamora Iturra. Nombre : Karr Alexander Sandoval Burgos. Fecha de entrega : 10 de diciembre de 2021.

Laboratorio 3 análisis y simulación control MRAC.

Índice.

Estudio de caso: Simulación de un MRAC para el control de una planta didáctica. ...................................... 2 Simulación 1: .............................................................................................................................................. 6 Simulación 2: .............................................................................................................................................. 7 Simulación 3: .............................................................................................................................................. 8 Simulación 4: .............................................................................................................................................. 9 Conclusiones................................................................................................................................................. 10

Laboratorio 3 análisis y simulación control MRAC.

  1. Implementar en SIMULINK, la planta del estudio de caso, considerando las siguientes funciones de transferencia y condiciones dadas: 𝐺𝑝 =

𝑠^2 + 2 𝑠 + 4

𝑠^2 + 1. 6 𝑠 + 1

Donde Gp y Gr son las funciones de transferencia de la planta y del modelo de referencia respectivamente. Considere como ley de control un algoritmo PD dada por: 𝑢 = 𝑓 ∗ 𝑟 − 𝑛 0 𝑦̇𝑝 − 𝑛 1 𝑦𝑝 Ley de adaptabilidad: 𝑓 = −

La señal de error viene dada por: e=yp-yr. Donde: yp es la salida de la planta, yr es la salida del bloque del modelo de referencia, n0 y n1 son los niveles de salida y entrada respectivamente del sistema de estanques con interacción, γ0, γ1, γ2 son coeficientes de adaptabilidad. Las variables que tienen un punto dentro de las integrales son sus derivadas, en este caso, la derivada del error y derivada de yp. La señal r es la señal de referencia o setpoint. Para la implementación en SIMULINK, se puede guiar por el siguiente diagrama: Figura 2.

Laboratorio 3 análisis y simulación control MRAC.

  1. Realizar una simulación del modelo en SIMULINK con los siguientes valores de coeficientes de adaptabilidad: γ0=8, γ1=20, γ2=20. Para ello deberá utilizar como referencia una señal de tipo onda cuadrada unitaria, para verificar el poder de adaptación del MRAC. 𝐾 0 = −

Con coeficientes: 𝛾 0 = 8 𝛾 1 = 20 𝛾 2 = 20 𝐾 0 = −

Diagrama en el SIMULINK con los valores: Figura 3.

Laboratorio 3 análisis y simulación control MRAC.

  1. Realizar 3 simulaciones más del modelo en SIMULINK para diferentes valores de coeficientes de adaptabilidad y explicar cómo influyen dichos valores en la adaptabilidad del proceso al modelo de referencia (mejora o empeora).

Simulación 1:

Figura 5. El sistema fue un poco más rápido en superponerse las diferencia de la salida de la planta y la del modelo de referencia para que sea muy mínima, acá el sistema mejoro un poco.

Laboratorio 3 análisis y simulación control MRAC.

Simulación 2:

Figura 6. Acá nunca se superpondrán las diferencias ya que con el coeficiente que escogimos para la formula del 𝐾 0 al reemplazarlo nos dio cero, se nos anuló la salida del modelo de referencia por lo tanto empeoro el sistema.

Laboratorio 3 análisis y simulación control MRAC.

Simulación 4:

Figura 8. Este es el que más empeoro al darnos el 𝐾 0 positivo y el 𝐾 1 , 𝐾 2 nos dieron valores negativos, por lo tanto, el modelo de referencia crece de manera exponencial.

Laboratorio 3 análisis y simulación control MRAC.

Conclusiones.

Para que no empeore el sistema nos debe dar como resultado el 𝐾 0 negativo y el 𝐾 1 con el 𝐾 2 nos debe dar valores positivos la diferencia es que demoran más en hacer que la salida de la planta y del modelo de referencia se superpongan casi por completo para que ambas sean iguales. Se observa que es importante escoger bien los valores de los coeficientes para que el modelo de referencia se adapte de mejor manera a la planta.