Controlador Digital Proporcional Usando “ARDUINO UNO” para el Control de Nivel de Líquido de un Tanque.
DOI:
https://doi.org/10.52428/20758944.v16i48.349Palabras clave:
Control digital, Controlador proporcional, Planta, MATLAB, Transformada ZResumen
El diseño de un controlador digital para el control de nivel de líquido de un tanque se inició obteniendo la función de transferencia de la planta: sistema de nivel líquido. Se tomó en cuenta la estructura de un sistema de control digital seleccionando el sensor, el actuador y el circuito de potencia adecuados para la planta. Continuando con un breve repaso sobre la teoría de control digital, se estudiaron los métodos de discretización de la función de transferencia y el diseño de controladores digitales usando el método de lugar de raíces. Se adquirieron de datos para caracterizar la planta usando MATLAB; luego se comparó con la función de transferencia, inicialmente encontrada para el ajuste final, se usó la función rltool de MATLAB para el diseño digital. Se procedió a la simulación en bloques en SIMULINK, configurando las limitaciones físicas reales del sistema. Se implementó el código del controlador digital diseñado en el entorno de desarrollo integrado de la tarjeta de desarrollo electrónico Arduino, hallando al transformada Z inversa previamente. Se almacenó los datos en MATLAB y se procedió a la comparación de los resultados de simulación mostrando coherencia. Se observó que es suficiente un diseño de control proporcional para este tipo de sistemas de primer orden que cuentan con su polo en el origen. Los sensores de ultrasonido son precisos en la medición de altura de nivel de agua a diferencia de los sensores infrarrojos.
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Citas
Dorf, R. C. & Bishop, R. H. (2011). Modern Control Systems. Estados Unidos de América. Prentice Hall.
Ogata, K. (2010), Ingeniería de control Moderna. Madrid, ESPAÑA. Pearson Educación, S.A.
Hernández, R. (2010). Introducción a los sistemas de control: Conceptos, aplicaciones y simulación con MATLAB. México. Pearson Educación, S.A.
Fadali, S. M. & Visioli, A. (2013). Digital control engineering: analysis and design. Academic Press is an imprint of Elsevier. 225 Wyman Street, Waltham, MA 02451, USA
Dorf, R. C. & Bishop, R. H. (2005). Sistemas de control moderno. Madrid, España. Pearson Educación, S.A.
Hansontec (2020). Whater Pump. Handsontec. Recuperado de: https://www.handsontec.com/dataspecs/motor_fan/Water-Pump.pdf
Elecrow (2020). 6-12V R385 DC Diaphragm Pumps, Elecrow. Recuperado de https://www.elecrow.com/6-12v-r385-dc-diaphragm-pumps.html
Neamen, D. A. (2009). Microelectronics Circuit Analysis and Design. New York, NY.: McGraw-Hill.
On Semiconductor. (2020). TIP120/TIP121/TIP122 NPN Epitaxial Darlington Transistor. On Semiconductor. Recuperado de https://www.onsemi.com/pub/Collateral/TIP122-D.PDF
Starware. (2020). Sensor ultrasónico arduino HC-SR04 distancia robotica. Starware. Recuperado de https://tienda.starware.com.ar/producto/sensor-ultrasonico-arduino-hc-sr04- distancia-robotica/
Cabral, E. A. V. (1999). Caracterización de reflectores e irregularidades superficiales por ultrasonidos en aire. Universidad Complutense de Madrid, Servicio de Publicaciones.
MPJA. (2020). HC-SR04 User Guide. Marlin P. Jones & Assoc. Recuperado de https://www.mpja.com/download/hc-sr04_ultrasonic_module_user_guidejohn.pdf
Veloni, A., & Miridakis, N. (2017). Digital control systems: theoretical problems and simulation tools:CRC Press. https://doi.org/10.1201/9781315168630 DOI: https://doi.org/10.1201/9781315168630
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