ESTUDIO Y COMPARACION DE CONTROLADORES EN CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y SISTEMAS MECÁNICOS, UTILIZANDO CONFIGURACIONES EN CASCADA

Abstract

En este trabajo se realiza el estudio de controladores en cascada aplicado en circuitos eléctricos y sistemas mecánicos, de segundo y tercer orden, teniendo en cuenta para su diseño la respuesta del sistema utilizando como valor fundamental el factor de amortiguamiento, otro concepto importante para su diseño es la estabilidad y el error en estado estacionario. Todos estos conceptos son utilizados para el diseño de controladores en cascada en los sistemas de segundo y tercer orden. Los controladores en cascada que se estudian en este trabajo son controladores Proporcional, Integral y derivativo (PID). Los circuitos Eléctricos y Sistemas mecánicos de segundo y tercer orden presentan características similares, en su forma y en los elementos amortiguados, sin embargo, se destaca que en la realidad sus comportamientos pueden llegar a ser diferentes, los circuitos eléctricos pueden comportarse de manera oscilatoria, subamortiguada, sobreamortiguada o críticamente amortiguada, mientras que los sistemas mecánicos normalmente son de tipo sobreamortiguado o en algunos casos subamortiguados. Se hace una comparación entre las ecuaciones diferenciales de segundo y tercer orden de los sistemas mecánicos y los circuitos eléctricos, comparando sus parámetros, es decir masa, constante del resorte, constante de fricción con los parámetros eléctricos resistencia, inductancia y capacitancia, llamando a estos elementos como acumuladores de energía. Esta comparación permite obtener ecuaciones diferenciales y funciones de transferencias generales que permitirán cambiar sus características, convirtiendo estos sistemas en lazo cerrado, con el uso de controladores PID generales para estos diferentes tipos de sistemas.