ACCIONES DE CONTROL CLSICO

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ACCIONES DE CONTROL CLÁSICO
Unidad académica Ingenierías Facultad
Ingeniería Electrónica Profesor Marisol Osorio E
mail marisol.osorio_at_upb.edu.co

• 1. Acción ON-OFF
• 2. Acción Proporcional

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ACCIONES DE CONTROL CLÁSICO (CONT.)

• 3. Acción Integral (Reset)

KiConstante Integral
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ACCIONES DE CONTROL CLÁSICO (CONT.)

• 4. Acción Proporcional-Integral.
• Respuesta ante un error constante.

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ACCIONES DE CONTROL CLÁSICO (CONT.)

• 5. Acción Proporcional Derivativa.
• Acción Derivativa Control de velocidad.
• La magnitud de la salida del controlador es
  proporcional a la velocidad de cambio de la señal
  de error.

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ACCIONES DE CONTROL CLÁSICO (CONT.)

• 6. Acción Proporcional Integral Derivativa.

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CONTROLADORES DE FASE

• Su objetivo es incrementar los márgenes de
  ganancia y fase de los sistemas realimentados por
  medio de la adición de polos y ceros al sistema.
• La función de transferencia general de un
  controlador de fase es

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CONTROLADOR DE ADELANTO

• El objetivo de este controlador es incrementar el
  margen de fase del sistema dada la característica
  de frecuencia y fase del controlador de adelanto

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CONTROLADOR DE ADELANTO

• Las frecuencias de corte del diagrama de Bode de
  este sistema se encuentran en ?1/aT y ?1/T. El
  valor máximo de fase positiva que puede entregar
  el sistema se llama øm y ocurre en una frecuencia
  ?m, que se encuentra en la media geométrica entre
  las dos frecuencias de corte.

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CONTROLADOR DE ADELANTO
De donde puede despejarse que
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CONTROLADOR DE ADELANTO
Obsérvese que la fase del controlador puede
escribirse
Con lo que
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CONTROLADOR DE ADELANTO
Si se hace ??m entonces ?Gc(s)øm y
Con lo que
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CONTROLADOR DE ADELANTO

• El procedimiento para diseñar el controlador es
  entonces así
• La constante de ganancia K se halla con el
  requerimiento de error en estado estable del
  sistema. Este es un valor preliminar que luego
  tiene que ser ajustado.
• Se dibuja el diagrama de Bode del sistema a
  controlar en serie con la ganancia obtenida en el
  paso anterior.
• Se determina el margen de fase que se desea para
  el sistema controlado y con este valor se
  determina øm para el controlador.

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CONTROLADOR DE ADELANTO

• El valor de a se calcula de la ecuación (b).
• Es necesario que el mayor adelanto de fase del
  controlador quede en una frecuencia tal que
  coincida con la frecuencia de cruce por cero de
  la gráfica de Bode del sistema controlado, de tal
  manera que el margen de fase adicional si se
  aproveche. Esto se consigue ubicando la ?m en la
  frecuencia en la que la ganancia del sistema sin
  controlar es -10log10a db.
• Entonces T se puede calcular con la ecuación (a).
• Se obtienen las trazas de Bode de la trayectoria
  directa del sistema compensado y la respuesta al
  paso del sistema controlado y se verifica si las
  condiciones de diseño se cumplen.

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CONTROLADOR DE ATRASO

• El objetivo del controlador de atraso, más que
  incrementar directamente el margen de fase, es
  disminuir la ganancia del sistema, usando la
  atenuación máxima de 20log10a que tiene el
  controlador. Esto hace que el cruce por cero se
  mueva hacia la izquierda y el margen de fase se
  incrementa por las características propias del
  sistema.

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CONTROLADOR DE ATRASO

• El procedimiento del diseño del controlador de
  atraso es
• El valor de K se calcula con los requerimientos
  del error en estado estable.
• Se obtiene la traza de Bode de la trayectoria
  directa del sistema en serie con la ganancia.
• Sobre este diagrama de Bode se localiza la
  frecuencia a la cual el sistema tiene el margen
  de fase deseado (?g).
• La ganancia del sistema a esa frecuencia
  determina el valor de a así

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CONTROLADOR DE ATRASO

• El valor de T se calcula de tal manera que el
  atraso de fase que tiene naturalmente el
  controlador no afecte el margen de fase obtenido.
  Para asegurar esto basta con colocar ?m en una
  frecuencia mucho menor que el cruce por cero ?g.
  Para esto