\u00bfC\u00f3mo regulan la velocidad los grupos electr\u00f3genos di\u00e9sel?
\nPara el TMS320LF2407, se comenz\u00f3 por establecer el modelo del sistema de control de velocidad PID para el generador di\u00e9sel, ya que el control PID es sencillo y pr\u00e1ctico, no requiere un modelo preciso del sistema y sigue siendo el controlador industrial m\u00e1s utilizado; el m\u00e9todo de control PID; y, posteriormente, tras el establecimiento de un modelo del sistema, se realiza un estudio de simulaci\u00f3n utilizando MATLAB SIMULINK. El modelo del regulador establecido permite elegir diferentes m\u00e9todos de control; al compararlos con el PID convencional, el PID de puntos variables, el control PID diferencial incompleto y el control PID difuso, se observan diferentes efectos. A continuaci\u00f3n se presentan estudios sobre c\u00f3mo los distintos par\u00e1metros del proceso influyen en la calidad de la din\u00e1mica del sistema.
\nDiagrama de bloques de un sistema de control de velocidad digital para Simulink
\n\u00a0Al dise\u00f1ar un sistema de control de velocidad para grupos electr\u00f3genos di\u00e9sel de diversos modelos, puedes utilizar las herramientas de MATLAB Simulink para crear, a partir del control PID convencional, el control PID integral de velocidad variable, el control PID diferencial incompleto y el control PID difuso, el diagrama de bloques del sistema de control de velocidad.
\n1.1 Control PID convencional
\n\u00a0En primer lugar, veamos el control PID convencional; a continuaci\u00f3n se muestra su diagrama de bloques de simulaci\u00f3n del sistema, tal como se presenta en la Figura 1: este es el uso m\u00e1s com\u00fan del diagrama del sistema de control PID, elaborado a partir de la simulaci\u00f3n del diagrama de bloques del sistema de control real, para observar el efecto del control PID convencional.
\n1.2 Control PID con derivada incompleta
\n\u00a0A continuaci\u00f3n se muestra el diagrama de bloques de simulaci\u00f3n del sistema de control PID con derivaci\u00f3n incompleta que se presenta en la Figura 2: La Figura 2 muestra el diagrama de bloques de simulaci\u00f3n del sistema de control PID con derivaci\u00f3n incompleta, el cual se basa en un PID convencional que no cuenta con derivaci\u00f3n completa, y se utiliza para mejorar su funci\u00f3n de control y lograr un mejor efecto de control.
\n1.3 Control PID de velocidad variable integral
\n\u00a0A continuaci\u00f3n se presenta un diagrama de bloques de simulaci\u00f3n de un sistema de control PID integral de velocidad variable, tal como se muestra en la Figura 3.
\n1.4 Control PID difuso
\n\u00a0El control PID difuso adaptativo combina la teor\u00eda del control adaptativo con el controlador PID convencional, aprovechando las ventajas de ambos. En primer lugar, cuenta con la capacidad adaptativa para rastrear autom\u00e1ticamente el origen de los par\u00e1metros del proceso controlado y ajustar autom\u00e1ticamente los par\u00e1metros de control, lo que le permite adaptarse a los cambios en los par\u00e1metros del modelo y en el proceso controlado; adem\u00e1s, cuenta con las ventajas de un controlador PID convencional, como una estructura sencilla, robusta y de alta confiabilidad. Esto convierte al control adaptativo de procesos mediante el control PID en un m\u00e9todo de control ideal.
\nSi la caja de control cuenta con un dise\u00f1o de controlador difuso, entonces, al construir el modelo de simulaci\u00f3n del sistema en Simulink, el m\u00f3dulo del controlador difuso y al dise\u00f1ar la estructura del enlace FIS, se puede realizar una simulaci\u00f3n; el diagrama de bloques de la simulaci\u00f3n del sistema para establecer los tres par\u00e1metros clave del PID \u2014Kp, Ki, Kd del conjunto completo, lo cual debe tomar en cuenta la interacci\u00f3n de estos tres par\u00e1metros en diferentes momentos y las relaciones entre ellos.
\nA partir de la estabilidad del sistema generador, la velocidad de respuesta, el sobreimpulso y la precisi\u00f3n en estado estacionario, entre otros aspectos, se debe considerar el papel de Kp, Ki y Kd en el establecimiento de la tabla de reglas difusas.
\n\u00a0(1) La funci\u00f3n del coeficiente proporcional Kp es acelerar la velocidad de respuesta del sistema y mejorar la precisi\u00f3n de regulaci\u00f3n del mismo. Cuanto mayor sea el valor de Kp, m\u00e1s r\u00e1pida ser\u00e1 la respuesta del sistema y mayor ser\u00e1 su precisi\u00f3n de regulaci\u00f3n; sin embargo, esto lo hace propenso a sobreimpulsos, lo que puede provocar inestabilidad en el sistema. Si el valor de Kp es demasiado peque\u00f1o, se reducir\u00e1 la precisi\u00f3n de regulaci\u00f3n, lo que provocar\u00e1 tiempos de respuesta lentos, tiempos de ajuste prolongados y un deterioro de las caracter\u00edsticas din\u00e1micas y est\u00e1ticas del sistema.
\n(2) La funci\u00f3n del coeficiente de acci\u00f3n integral Ki es eliminar el error en estado estacionario. Cuanto mayor sea Ki, m\u00e1s r\u00e1pido eliminar\u00e1 el sistema el error est\u00e1tico; sin embargo, si Ki es demasiado grande, en las primeras etapas del proceso de respuesta se producir\u00e1 un fen\u00f3meno de saturaci\u00f3n integral, lo que provocar\u00e1 un mayor sobreimpulso en el proceso de respuesta. Por el contrario, si Ki es demasiado peque\u00f1o, al sistema le resultar\u00e1 dif\u00edcil eliminar el error est\u00e1tico, lo que afectar\u00e1 la precisi\u00f3n de la regulaci\u00f3n del sistema.
\n\u00a0(3) La funci\u00f3n del coeficiente diferencial Kd es mejorar las caracter\u00edsticas din\u00e1micas del sistema, y su papel principal es inhibir el sesgo de respuesta del proceso en cualquier direcci\u00f3n ante un cambio, as\u00ed como alertar con anticipaci\u00f3n sobre las variaciones en la desviaci\u00f3n. Sin embargo, si el valor de Kd es demasiado grande, la respuesta del proceso se adelantar\u00e1, se prolongar\u00e1 el tiempo de ajuste y se reducir\u00e1 la robustez del sistema. A continuaci\u00f3n se muestra el diagrama de bloques de simulaci\u00f3n del sistema de control PID difuso que se presenta en la Figura 4.
\nDos pares de simulaci\u00f3n de sistemas
\n\u00a0Una vez establecido el diagrama de bloques de la simulaci\u00f3n del sistema, se puede estudiar la simulaci\u00f3n del mismo; podemos compararlo con el control PID convencional y realizar comparaciones con el control PID con variable integral, el control PID diferencial incompleto y el control PID adaptativo difuso, adem\u00e1s de realizar un an\u00e1lisis detallado utilizando la figura 4, que muestra el diagrama de bloques del control PID difuso del sistema de control adaptativo, junto con los resultados de la simulaci\u00f3n. La simulaci\u00f3n del sistema nos ayudar\u00e1 a comprender r\u00e1pidamente el sistema de control de velocidad de los grupos electr\u00f3genos di\u00e9sel y tendr\u00e1 un efecto positivo en el an\u00e1lisis preliminar de los par\u00e1metros de control del sistema.
\n\u00a0Figura 4. Diagrama de simulaci\u00f3n del control difuso mediante el bloque de control difuso PID en MATLAB para lograrlo; si bien el sistema de control se establece de acuerdo con sus propias caracter\u00edsticas y requisitos espec\u00edficos, lo cual puede constituir la situaci\u00f3n b\u00e1sica del sistema de control de reacci\u00f3n, la simulaci\u00f3n puede desempe\u00f1ar un papel importante. .
\n\u00a0En primer lugar, a continuaci\u00f3n se muestran los resultados de la simulaci\u00f3n del control PID m\u00e1s convencional y del t\u00e9rmino integral de la variable de control PID: La Figura 5 muestra que, al modificar el t\u00e9rmino integral del PID relacionado con la velocidad y la tasa de acumulaci\u00f3n, as\u00ed como el tama\u00f1o de la desviaci\u00f3n, se adapta mejor a las grandes desviaciones cuando el sistema se encuentra en puntos de baja velocidad; en caso de desviaciones prolongadas, una integraci\u00f3n r\u00e1pida puede reducir el sobreimpulso, pero es m\u00e1s eficaz para eliminar el error est\u00e1tico.
\n\u00a0La siguiente comparaci\u00f3n entre el control PID convencional y el control PID con derivaci\u00f3n incompleta no es totalmente diferencial; los resultados de la simulaci\u00f3n se muestran en la Figura 6. El algoritmo PID con derivaci\u00f3n incompleta se introduce en un sistema de inercia de primer orden, lo que mejora el desempe\u00f1o del sistema y optimiza sus caracter\u00edsticas din\u00e1micas al intentar reducir las interferencias de alta frecuencia.
\n\u00a0Por \u00faltimo, se presenta una comparaci\u00f3n entre el control adaptativo difuso y el control PID convencional, as\u00ed como un an\u00e1lisis de simulaci\u00f3n del control adaptativo y difuso. Estos se basan en el modelo previamente establecido del sistema del generador di\u00e9sel,
\nA continuaci\u00f3n se presentan los resultados de la simulaci\u00f3n, que se muestran en la Figura 7. Se puede observar el controlador PID difuso y compararlo con el control PID convencional; esto hace que el tiempo de respuesta del sistema reduzca el sobreimpulso, la curva sea m\u00e1s suave y el tiempo de reacci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pido, lo que se traduce en un efecto de control significativamente mejor. Dado que el controlador PID difuso combina las caracter\u00edsticas del proceso de precontrol del controlador difuso con todas las ventajas del controlador PID en la \u00faltima parte del proceso de control, resulta ser un controlador excelente; por lo tanto, en la pr\u00e1ctica se puede utilizar el m\u00e9todo de control adaptativo difuso. .<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
How does the diesel generator sets regulating speed? TMS320LF2407 first by the establishment of the diesel\u00a0generator\u00a0speed control PID speed control system model, because the PID control is simple and convenient, does not require accurate system model, is still the most widely used industrial industrial controller, the PID control method, and then After the establishment of […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-2377","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-news"],"acf":[],"yoast_head":"\n