PS2316 Sistemas de Control II

3er Parcial - Curso abril - julio 2013

Nombre:                                         Carnet:

Considere el sistema de dos tanques interconectados que se muestran en la figura, en las que se cuenta con medidores de Nivel (LT) y de Flujo (FT) que puede usar para medir esas variables en el sistema.

Las ecuaciones que modelan al sistema linealizado alrededor de h2=2; h1=2.25 y F0= 1.2 son:

F4 y F3 son sendas perturbaciones que afectan al sistema y F0 es el flujo de entrada con la que se controlará el sistema (normalmente denominada “u”) y la salida es h2.

Pregunta 1 (10 pts.): Calcule un controlador basado en el esquema “realimentación de estados + observador” que asegure seguimiento perfecto a señales escalón, tiempo de respuesta menor de 5 seg y sobre-pico menor de 5%. Suponga para esta parte que tanto F3 como F4 son cero.

Pregunta 2 (15 pts): suponiendo que F3 sí se puede medir pero que F4 no (porque es una grieta en el tanque); también suponiendo que no pueden afectar juntas al sistema, calcule sendos controladores, en cascada o feedforward para minimizar el impacto de las perturbaciones en el nivel 2 (h2). Uno para manejar F3 y otro para manejar F4. Suponga, para todo el examen que los transmisores tienen ganancia 1.

Pregunta 3 (Añadida para el problema de la semana): Calcule sendos controladores para el lazo son perturbaciones por los métodos de PID-Lugar de las Raíces y Predictor de Smith.

Para todas las preguntas haga la simulación de los controladores calculados aplicando escalones en F0, F3 y F4 en distintos momentos de la simulación