Ecuaciones en bucle cerrado de control de nivel con control proporcional-Integral y dinámica de actuador

Antonio Sala, UPV

Dificultad: *** ,       Relevancia: ,      Duración: 13:29

Resumen:

Este vídeo aborda el cálculo del modelo en bucle cerrado de un tanque de líquido sujeto a cambios de referencia de nivel y perturbaciones, con controladores de tipo proporcional+integral (PI).

El vídeo es paralelo al del vídeo [tankCLeq], donde se obtenían las ecuaciones en bucle cerrado con control proporcional. Aquí, por diferenciarlo, también se an~ade “dinámica de actuador”, esto es, se supone que la orden del controlador pasa por una bomba o válvula que tardan un cierto tiempo en acelerar o abrirse para dar el caudal demandado. En concreto, el actuador tiene de función de transferencia $1∕(0.25s+1)$.

Realmente, la dinámica del actuador es dominada en un factor de 50 en el caso en bucle abierto (polo en -4 del actuador versus polo en -0.075 del llenado). En bucle cerrado, será despreciable si ele polo dominante de bucle cerrado está en -0.4 o más lento, si no, podría tener efectos a tener en cuenta.

Las ecuaciones en bucle cerrado son obtenidas con el comando connect, que conecta los distintos elementos “por nombre”. Se calculan cuatro bucles cerrados:

1. Control Proporcional $K=3$.

2. Tres controladores integrales $K_p+K_i∕s$ con $K_p=3$ y valores crecientes de $K_i$.

El análisis detallado de las propiedades en bucle cerrado resultantes se abordará en el vídeo [tank1PI2step], continuación de éste.