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Control digital 2021_16-04

Fase 1 - Reconocer señales de prueba en funciones de trasferencia

La actividad consiste en:

Cada estudiante elaborará una presentación en PowerPoint, la cual se debe guardar como PDF. Esta debe tener un tamaño de máximo 5 diapositivas donde dará respuesta a la siguiente pregunta:

¿Cómo representar en Simulink y en el Command Window de Matlab la respuesta por medio de una gráfica para una entrada tipo: Constante y otra entrada tipo: Escalón unitario ante una función de transferencia de libre elección.

Observaciones:

 • La actividad es individual.

 • La función de transferencia es de libre elección y debe ser diferente a la planteada por sus demás compañeros.

 • Se debe comentar cada una de las líneas del código (programa) a implementar y se debe realizar en Simulink y con el Command Window de Matlab.

Nota: Apreciado estudiante, si gustas descargar la actividad existente y desarrollada, presiona descargar trabajo, si desea cotizar el trabajo desde cero, por favor escribenos a nuestro canal las cotizaciones son totalemnte gratis, guarda el contacto quiza te pueda servir.

Fase 2 - Identificar el escenario y analizar la estabilidad

La actividad consiste en:

Usando como base la temática de la unidad uno (1) del curso, la cual encontrará en el entorno de aprendizaje y con el uso de Matlab y Proteus dar solución a los siguientes puntos del proyecto:

 1. Investigar sobre la identificación de modelos a partir de la curva de reacción de un proceso y realizar un pequeño resumen sobre los modelos generales. (Máximo 4 páginas en este punto).

 2. Realizar el montaje en el software Proteus de la figura 1, analizar la curva de reacción del Heated Oven (LumpedModel) el cual se debe configurar con los siguientes parámetros:

  • Temperature Ambient (°C) = 30

  • Thermal Resistence to Ambient (°C/W) = 0.5

  • Oven Time Constant (sec)= 10

  • Heater Time Constant (sec)= 1

  • Temperature coefficient (V/°C) = 1

  • Heating Power (W)= 200

Figura 1. Curva de reacción Heated Oven (LumpedModel)

Nota: Ajustar voltaje BAT1 a 15V

A partir de la curva de reacción calcular lo siguiente:

  • Establecer el modelo analítico (ecuación matemática) según la gráfica del simulador Proteus.

  • Simular el modelo analítico (ecuación matemática) en Matlab y aplicar una entrada tipo escalón.

  • Hacer el análisis de respuesta transitoria de manera analítica y computacional y comparar resultados.

Nota: Apreciado estudiante, si gustas descargar la actividad existente y desarrollada, presiona descargar trabajo, si desea cotizar el trabajo desde cero, por favor escribenos a nuestro canal las cotizaciones son totalemnte gratis, guarda el contacto quiza te pueda servir.

 

 

Fase 3 - Diseñar el controlador según curva de reacción

La actividad consiste en:

Usando como base la temática de la unidad dos (2) del curso, la cual encontrará en el entorno de aprendizaje y con el uso de Matlab dar solución a los siguiente:

 

A partir del modelo analítico (ecuación matemática) calculado a partir de la curva de reacción en la fase 2. El estudiante debe analizar los siguientes tres (3) diseños de controladores, verificar su aplicabilidad al sistema de calefacción y simular en Matlab.

  1. Diseño e implementación de filtros digitales.

  2. Diseño basado en el método de lugar geométrico de las raíces.

  3. Diseño e implementación de Controladores PID Discretos.

Fase 4 -Implementar controlador en un microcontrolador

La actividad consiste en: A partir del diseño del controlador PID de la fase 3 y el cálculo de las constantes Kp, Ti y Td, realizar la implementación del controlador en un microcontrolador y analizar su comportamiento ante diferentes perturbaciones.

Se sugiere el montaje de la figura 1 para la implementación del controlador

Figura 1. Implementación del controlador.

Nota: Ajustar fuentes de voltaje según lo indicado en la guía

Para el análisis de la curva de reacción, se analizará la respuesta del sistema en lazo abierto ante una entrada escalón, dicha entrada escalón es de 0v a 15v.

Se debe definir el modelo del sistema y analizar su comportamiento ante perturbaciones de tipo escalón, teniendo en cuenta que la temperatura límite o set point es de 160°C.

Para ingresar las perturbaciones al sistema se debe hacer lo siguiente:

 

En el instante de tiempo t=0s se utiliza una de alimentación BAT1 de 20V, para el instante de tiempo t=50s se conmuta otra fuente de alimentación BAT 2 de 15V y para el instante de tiempo t=120s se conmuta nuevamente a la fuente de alimentación BAT1 de 20V.

Fase 5 - Socializar resultados finales

A partir de las fases desarrolladas en el curso, los integrantes del grupo colaborativo deben realizar la exposición del proyecto, por medio de un solo video con audio de máximo 5 minutos de duración; donde se indique los siguientes puntos de proyecto: Identificación del escenario y análisis de estabilidad; diseño del controlador; implementación del controlador; su comportamiento ante diferentes perturbaciones y las conclusiones de la respuesta obtenida.

 

Cada estudiante deberá definir el momento de intervención individual, estableciendo en qué punto del proyecto; de los anteriormente mencionados participará, y debe presentar el libreto (Presentación PowerPoint) con el cual generará el video.

 

El video consolidado de máximo 5 minutos debe tener las presentaciones individuales de cada uno de los integrantes del grupo colaborativo.

 

La primera diapositiva debe tener la relación de los estudiantes que participaron en la actividad. Si la grabación carece de esta información, se penalizará la puntuación. 2 Para realizar el video consolidado, se recomienda que cada estudiante utilice PowerPoint insertando grabaciones de la explicación del punto a desarrollar, luego unir todas las presentaciones individuales en una sola presentación consolidada y guardarla en formato tipo video de Windows media. Para mayor información pueden visualizar el video tutorial de caja de herramientas, al cual ustedes tienen acceso como estudiantes de la UNAD. Revisar el siguiente enlace: https://sivisae.unad.edu.co/cajaherramientas/recursos_tecnologicos_presentacionvideo.html

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