LABORATORIO DE INGENIERÍA DE CONTROL I Práctica N 3
TEMA:
CONTROL DE PI DE ILUMINACION ILUMINACION
PROFESOR: PROFESOR:
Ever Cifuentes
ALUMNO: ALUMNO:
Juan Js! Casti"" Casti"" #e"$s%ue&
Control de iluminación con control PI usando ATMEGA328 OBJETIO •
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Dise'ar un (ntr"a)r )e i"u*ina(i+n *e)iante un (ntr" PI, %ue *anten-a un nive" (nstante )e i"u*ina(i+n en una .a/ita(i+n, (*0ensan) "a fa"ta )e "u& (n un /*/i""1 Uti"i&ar a)e(ua)a*ente e" (nversr an$"- 2 )i-ita" )e" ATMEGA 345 0ara su res0e(tiva 0r-ra*a(i+n en Bas(* e i*0"e*enta(i+n (n e" Ar)uin UNO1 I*0"e*entar una a)e(ua)a interfa& )e 0ten(ia 0ara "as sa"i)as )e" siste*a )e (ntr" )i-ita" 6*i(r(ntr"a)r71
COMPONENTE! "!A#O!
Transfr*a)r 448#AC 2 94#AC Di)s 9N88 Di) ;ener 9N<45A Resisten(ias, Pten(i+*etrs Transistres 4N4444 Re-u"a)res <58= > <594 LDR A*0"i?(a)res 0era(ina"es LM34 O0ttria( MOC3849 TRIAC BT93@ F( 448# 48 Ar)uin Un
!O$T%A&E "TI'I(A#O
Prteus Isis 0ara "a si*u"a(i+n BASCOM A#R 0ara "a 0r-ra*a(i+n )e" ATMEGA
$"N#AMENTO TE)&ICO Control Proporcional-Integral
En rea"i)a) n eisten (ntr"a)res %ue a(ten ni(a*ente (n a((i+n inte-ra", sie*0re a(tan en (*/ina(i+n (n re-u"a)res )e una a((i+n 0r0r(ina", (*0"e*ent$n)se "s )s ti0s )e re-u"a)res, 0ri*er entra en a((i+n e" re-u"a)r 0r0r(ina" 6instant$nea*ente7 *ientras %ue e" inte-ra" a(ta )urante un interva" )e tie*01 6Ti tie*0 inte-ra"71La Fun(i+n )e transferen(ia )e" /"%ue )e (ntr" PI res0n)e a "a e(ua(i+n:
Dn)e 0 > Ti sn 0ar$*etrs %ue se 0ue)en *)i?(ar se-n "as ne(esi)a)es )e" siste*a1 Si Ti es -ran)e "a 0en)iente )e "a ra*0a, (rres0n)iente a" efe(t inte-ra" ser$ 0e%ue'a >, su efe(t ser$ atenua), > vi(eversa1
Respuesta temporal de un regulador PI.
Pr " tant "a res0uesta )e un re-u"a)r PI ser$ "a su*a )e "as res0uestas )e/i)as a un (ntr" 0r0r(ina" P, %ue ser$ instant$nea a )ete((i+n )e "a se'a" )e errr, > (n un (iert retar) entrar$ en a((i+n e" (ntr" inte-ra" I, %ue ser$ e" en(ar-a) )e anu"ar tta"*ente "a se'a" )e errr1 #I!C&ETI(ACI)N #E "N CONT&O'A#O& P&OPO&CIONA'*INTEG&A'
Da) e" si-uiente (ntr"a)r ana"+-i( )e" ti0 PI
es 0si/"e e*0"ear "a transfr*a(i+n )e Tustin
0ara /tener e" (ntr"a)r PI )is(ret e%uiva"ente
#IAG&AMA #E B'O+"E!
#I!E,O #E' CI&C"ITO
Entra)a )e referen(ia Set Pint Para austar entre e" nive" )e *$i*a "u*insi)a) > *Hni*a %ue )e/e e*itir e" f(, usa*s un si*0"e 0ten(i+*etr1 Est$ (ne(ta) entre tierra > = v"tis1
Rea"i*enta(i+n )e "a se'a" )e" LDR Se )is0ne )e un sen(i"" )ivisr )e tensi+n (* si-ue:
Entn(es, (uan) se in(i)e "u& s/re e" LDR, este )is*inu>e su resisten(ia .asta nive"es (*0ren)i)s entre 9 2 98.*1 Pr en)e, e" v"tae )e rea"i*enta(i+n estar$ (er(a )e (er v"tis1 A0"i(an) "a re-"a )e )ivisr )e v"tae: V LDR (min)
=
1k 1k + 10k
(5V ) = 0.45V
En s(uri)a) 0(a 0resen(ia )e "u&, e" LDR *ar(a varis Me-a .*1 E" v"tae *$i* envia) .a(ia e" *i(r(ntr"a)r es: V LDR (max)
=
100k 100k + 1k
(5V ) = 4.95V
La resisten(ia )e 988 se ("(a en 0ara"e" (n e" LDR, 0ara %ue "a varia(i+n )e tensi+n sea -ra)ua" > n /rus(a1
Re-u"a)r Detector de cruce por cero: Para re-u"ar 0ten(ia en AC, se e*0"ea e" (ntr"
)e $n-u" )e fase1 Cuan) se tra/aa (n *i(r(ntr"a)res ests ne(esitan sin(rni&arse (n "a re)1 a %ue, una ve& "a n)a seni)a" (ru(e e" (re, en ese **ent e" (ntr"a)r (a"(u"a un retar) 0ara )is0arar e" TRIAC1 De0en)ien) (uant sea ta" retar), "a 0ten(ia e*iti)a 0r e" f( variara entre un 8 > 988K1
Salidas y entradas del ATMEGA32
Las entra)as a" *i(r(ntr"a)r sn: e" #"tae )e rea"i*enta(i+n )e" sensr 6#LDR7, e" v"tae )e referen(ia 6#ref7, > "a se'a" )e sin(rni&a(i+n )e re) %ue envHa e" )ete(tr )e (ru(e 0r (er1 C* ni(a sa"i)a se envHan "s 0u"ss )e )is0ar )e" tria(1
Esta secci!n es la "ue entregara al ATMEGA32 un #alor proporcional a la iluminaci!n de la $a%itaci!n& en #oltios mediante un 'DR& es decir& es un sensor de lu(. Esta primera implementaci!n usa un di#isor de tensi!n& y tiene un rango de )* 2.+ ,
Interfa& )e 0ten(ia a rea"i&a) e" a"-rit* )e (ntr" en e" *i(r(ntr"a)r, es ne(esari %ue "s 0u"ss )i-ita"es sean (a0a(es )e a(tivar nuestra (ar-a )e 448#AC1 O/via*ente, n es 0si/"e1 Sin e*/ar- 0)e*s res"ver este in(nveniente si )ise'a*s una eta0a interfa& )e 0ten(ia entre e" Para ais"arns (*0"eta*ente )e "a re) )e a"i*enta(i+n, se usan 0t(0"a)res1 Se uti"i&+ un MOC3849, e" (ua" n 0see )ete(tr )e (ru(e 0r (er, >a %ue e" *i(r(ntr"a)r est$ sin(rni&a) (n "a re) )e a"i*enta(i+n1 Se-ui)a*ente esta un tria( BT935 (* e"e*ent )e (n*uta(i+n1 AsH se (*0"eta e" )ise' )e "a interfa& )e 0ten(ia1
OB!E&ACIONE!-
Cuan) e" va"r )e "a sa"i)a este en 9 6=#7 e" LED )e" O0tTria( MOC3849 se en(en)er$ /rin)an) (rriente )e 0uerta a" TRIAC intern, (* este (*0nente n 0ue)e tra/aar (n (rrientes *u> a"tas, s" se uti"i&ara 0ara entre-ar una (rriente )e 0uerta a tr TRIAC )e *a>r 0ten(ia, (ntr"an) )e esta *anera e" en(en)i) )e" /*/i""1
De fr*a 0r$(ti(a, se /serv+ %ue "s va"res )e" LDR, van a0ri*a)a*ente )es)e 88, i"u*ina), > 4 M en s(uri)a)1 Se /serva %ue nuestr ran- te+ri( )e 8 2 =#, es a"- *enr, )e 818@ a 155 #, )e (ua"%uier *anera est re0resenta una *era en "a sensi/i"i)a)1
A" i*0"e*entar /serva*s %ue e" f( 0ar0a)ea/a > esta/a a"- inesta/"e, 0r es austa*s "s va"res )e i > 0 0ara %ue 0ue)a fun(inar (rre(ta*ente1
Para %ue n .a>a in(venientes (n "a "u& "e ("(a*s una ta0a )e "a0i(er a" L)r 0ara %ue n interven-a "a "u& )e" a*/iente1
#IAG&AMA #E B'O+"E!
INICIO
DO
Interru0(in 9 Fa""inInterru0(in 4 C*0are9A 9 0 413 i 81889
LOO
P&OG&AMACION EN BA!COM Qre-?"e *3450)ef1)at Q(r>sta" 9@888888 Q.sta( 34 Qsta( 98 Qfra*esi&e 9@ Di* #ref As r) Di* #")r As r) Di* Errr As Inte-er Di* Errr8 As Inte-er Di* U As Inte-er Di* Area As Inte-er Di* A8 As Inte-er Di* Pr0 As Inte-er Di* I8 As Inte-er Di* Inte-ra" As Inte-er Di* Ra*0a As Inte-er Di* Ra*0a9 As Inte-er
#"tae )e Referen(ia #"tae )e" LDR se'a" )e (ntr"
Di* 0 As Sin-"e Di* i As Sin-"e Di* T As Sin-"e 0 413
Cnstante 0r0r(ina"
i 81889 T 818853
Cnstante Inte-ra" Peri) )e *uestre
Cn?- Prt( In0ut Cn?- Prt/ Out0ut Cn?- A)( Sin-"e , Pres(a"er Aut , Referen(e Av(( Start A)( Cn?- Ti*er9 Ti*er , Pres(a"e 984 , C"ear Ti*er 9 On C*0are9a Pr(es C*0are9a Ena/"e C*0are9a Cn?- Int8 L Leve" On Int8 Ca0tura Ena/"e Int8 Ra*0a 8 Ra*0a9 8 I8 8 Errr8 8 Ena/"e Interru0ts D L0 En) .!e/al de control "0 en 1ase a aloritmo PI Catura-
Disa/"e C*0are9a Ti*er9 8 Ra*0a9 8 Ra*0a 8 .Comonente Proorcional
Prt/18 8 #ref Geta)(687 #")r Geta)(697 Errr #")r #ref Pr0 Errr V 0 .Comonente Interal
VVVArea A8 Errr8 W Errr Area A8 V i Area Area V T Area Area 4 Inte-ra" I8 W Area .!e/al de control PI U Inte-ra" W Pr0
If U X 8 T.en U 8 En) If If U 9843 T.en U 9843 En) If I8 Inte-ra" Errr8 Errr Ena/"e C*0are9a Return .Acti4acion del triac Proceso-
If U X Ra*0a An) U Ra*0a9 T.en Prt/18 9 Disa/"e C*0are9a En) If If U Ra*0a T.en Prt/18 8 En) If Y
Ra*0a Ra*0a9 W 34 Return .5n de la rutina de interrución
!IM"'ACION #E' CI&C"ITO COMP'ETO "NO-
EN A&#"INO
IMP'EMENTACION #E' CI&C"ITO
CONC'"!IONE! •Pa r ae lp r o ce so d ed i s c r e t i z ac i ó nd elmo del o ,l af r e cu en c i ad ef u nc i o na mi e nt od el
mi c r oc ont r ol adoresl af r ec uenc i ademues t r eo.
•T u v i mo sq uec a mb i a rl af r e c ue nc i ad et r a ba j od elmi c r o pr o c es a do rd e1 Mh za8 Mh zy a q uen op od í ag en er a rl ar a mp ac o r r e c t a me nt ep ar aa s íp od erc o mp ar a r l ac o ne lv a l o rUk del c ont r ol PI . •Obs er v a mosquepar aunamej orl i neal i daddel ar es pues t adel ai nt ens i daddel f oc o,s e t i e ne q ue a na l i z a rl al i n ea l i d ad d els e ns o rLDR,p a r ae l l os et i e ne q ue h ac e run a c onfi gur ac i óndi f er ent epar aunama y orl i neal i dad. . Compr obamosqueconl agananci akpelpr ocesor esponder ápi dament eyqueconl a gananc i ak iel i mi naelpr obl emadeler r ore nes t adoes t ac i onar i of r ent eaper t u r bac i ones d ec ar g ac on s t a nt e Ot r ad el a sr a z on esi n t u i t i v a sd elk iq uea y ud aac o mp r e nd erl o sb en efi c i o sd el aa cc i ó n i n t e gr a le sq ue ,c u an do s ei n t r o du c e,l ae x i s t e nc i ad eu np eq ue ño e r r o rdu r a nt eu n i nt er v al opr ol ong adodet i empopuededarl ug araungr anv al ordel as eñal dec ont r ol
BIB'IOG&A$IA
1 O-ata 2 In-enierHa )e Cntr" M)erna ta e)1 Bena*in C1 u 2 Siste*as )e Cntr" Aut*$ti( <*a e)1 Nr*an S1 Nise 2 Siste*as )e Cntr" 0ara In-enierHa 3 e)1
