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Título : Implementación de un módulo de neumática proporcional en el laboratorio de control y manipulación automática de la Facultad de Mecánica
Autor : Jiménez Chico, Wilmer Armando
Tituaña Bautista, Edison Patricio
Director(es): Montalvo Jaramillo, Pablo Ernesto
Tribunal (Tesis): Santillán Gallegos, Marco Heriberto
Palabras claves : PRESIÓN;SISTEMA DE CONTROL;CONTROLADOR PROPORCIONAL INTEGRAL;MODELO MATEMÁTICO;FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA;LABVIEW (SOFTWARE);MATLAB (SOFTWARE)
Fecha de publicación : 27-ago-2020
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Jiménez Chico, Wilmer Armando; Tituaña Bautista, Edison Patricio. (2020). Implementación de un módulo de neumática proporcional en el laboratorio de control y manipulación automática de la Facultad de Mecánica. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFM;25T00375
Abstract : The objective of this work was to implement a Proportional Pneumatic module with an integral proportional controller, using LabVIEW software, for a pressure plant in which the main elements are: a proportional valve, a pressure transducer and a pneumatic muscle. The work development includes the design and construction of the module, the analysis and design of the control system, the development of the system and finally the system response tests. The module was designed and built by selecting the components based on their technical characteristics. The structure was assembled and each of the devices was connected to the NI USB 6009 data acquisition card. A non-parametric modeling of the plant was performed to obtain the mathematical model using the System Identification tool by Matlab; as a result, a first-order plant with an estimated percentage of 91.27% was obtained. The controller was designed using the Tunner PID tool by Matlab, where a proportional constant approximately equal to one and the integral constant approximately equal to two was obtained, with a calculated over-impulse of 23.4% and an establishment time of 9.34 seconds. The system was implemented using the PID algorithm block provided by LabVIEW software, in addition the interface that shows the process graph containing the main system signals was developed: the set point established by the user, the process variable and the value that the controller takes. The analysis of the response of the system was obtained, evidencing an approximate over-impulse of 18%, with an establishment time of approximately 14 seconds; this means, an over-impulse less than 5% to the calculated one, although a greater establishment time in 4 seconds. It is recommended to implement a controller by fuzzy logic instead of the PI controller, to contrast the results obtained in this work.
Resumen : El objetivo del presente trabajo fue implementar un módulo de Neumática Proporcional con un controlador proporcional integral, utilizando el software LabVIEW, para una plant a de presión, cuyos elementos principales son: una válvula proporcional, un transductor de presión y un músculo neumático. El desarrollo del trabajo comprende el diseño y construcción del módulo, el análisis y diseño del sistema de control, el desarrollo del sistema y finalmente las pruebas de respuesta del sistema. Se diseñó y construyó el módulo seleccionando los componentes basado en sus características técnicas. Se ensambló la estructura y se conectó cada uno de los dispositivos a la tarjeta de adquisición de datos NI USB 6009. Se realizó un modelamiento no paramétrico de la planta para obtener el modelo matemático utilizando la herramienta System Identification de Matlab, se obtuvo como resultado una planta de primer orden con un porcentaje de estimación de 91,27%. Se diseñó el controlador, utilizando la herramienta PID Tunner de Matlab, donde se obtuvo una constante proporcional aproximadamente igual a uno y la constante integral aproximadamente igual a dos, con un sobre-impulso calculado de 23.4 % y un tiempo de establecimiento de 9.34 segundos. Se implementó el sistema utilizando bloque de algoritmo PID provisto por software LabVIEW, además se desarrolló la interfaz que muestra la gráfica del proceso que contiene las principales señales del sistema: el set point establecido por el usuario, la variable de proceso y el valor que toma el controlador. Se realizó el análisis de la respuesta del sistema obteniendo como resultado un sobre-impulso aproximado de 18%, con un tiempo de establecimiento de aproximadamente 14 segundos, obteniendo un sobre-impulso menor en 5% al calculado, aunque un tiempo de establecimiento mayor en 4 segundos. Implementar un controlador por lógica difusa en lugar del controlador PI, para contrastar los resultados obtenidos en este trabajo.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/14568
Aparece en las colecciones: Ingeniero de Mantenimiento; Ingeniero/a en Mantenimiento Industrial

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