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Prof. Fernando Passold
fernando.passold@ucv.cl
Escuela de Ingeniera Eléctrica
Pontifica Universidad Católica de Valparaíso
23 de octubre de 200923 de octubre de 2009
Resumen
Parte I:Parte I:
Propuestas de “nuevos” controladores:
PI + ceros:
Ventaja: e(∞)=0, Desventaja: respuesta + lenta
Por atraso de fase (Lag Compensator):
s
K
K
sK
s
K
KsC






+
=+= 1
2
1
2
1)(
Cero cerca del polo
Polo en la origen
Por atraso de fase (Lag Compensator):
Ventaja: Respuesta + rápida, Desventaja: e(∞)≠0
)(
)(
)(
c
c
ps
zsK
sC
+
+
= Pareja polo-cero
cerca de la origen
Contenido Parte II
Controlador PDControlador PD
Mejorar respuesta transitoria
Controlador D ideal
Ventajas
Desventajas
Controlador por Adelanto (Lead Compensator)
Parte III…
Ideas para mejorar Respuesta Transitoria
Formas de mejorar:Formas de mejorar:
1. Compensador PD (Proportional-plus-Derivative
Controller)
Añadir un diferenciador puro en la malla directa para
compensación derivativa ideal (red activa)
Diseñar una respuesta que respecta un valor deseable de
sobrepaso, con menores tiempo de asentamiento ( ↓ ts = settling
time)time)
2. Controlador por Adelanto de Fase (Lead Controller)
Hace diferenciación aproximada usando red pasiva (añade un
cero y un polo distante en la malla directa)
Compensación Derivativa Ideal (PD)
zssC +=)( czssC +=)(
• Selección adecuada de la ubicación para garantizar respuesta + rápida
• Modifica RL!
• Ejemplo:
)5)(2)(1(
)(
+++
=
sss
K
sGPlanta
)2( +
=
sK
Propuestas de
Controladores
PD
)5)(2)(1(
)2(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
)5)(2)(1(
)3(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
)5)(2)(1(
)4(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
Zero en zc= -2
Zero en zc= -3
Zero en zc= -4
Compensación Derivativa Ideal (PD)
)5)(2)(1(
)(
+++
=
sss
K
sG
)5)(2)(1(
)3(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
)5)(2)(1(
)2(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
)5)(2)(1(
)4(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
Compensación Derivativa Ideal (PD)
)5)(2)(1(
)(
+++
=
sss
K
sG
)5)(2)(1(
)3(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
Conclusiones:
1) Partes reales + negativas
↓ ts
)5)(2)(1(
)2(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
)5)(2)(1(
)4(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
↓ ts
Compensación Derivativa Ideal (PD)
)5)(2)(1(
)(
+++
=
sss
K
sG
)5)(2)(1(
)3(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
Conclusiones:
2) Mismo ζ
≅ OS%
)5)(2)(1(
)2(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
)5)(2)(1(
)4(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
≅ OS%
Compensación Derivativa Ideal (PD)
)5)(2)(1(
)(
+++
=
sss
K
sG
)5)(2)(1(
)3(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
Conclusiones:
3) Mayores partes imaginarias
↓ Tp (tiempos de pico)
)5)(2)(1(
)2(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
)5)(2)(1(
)4(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
↓ Tp (tiempos de pico)
Compensación Derivativa Ideal (PD)
)5)(2)(1(
)(
+++
=
sss
K
sG
)5)(2)(1(
)3(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
Conclusiones:
4) Cuanto más alejado esta el cero de los
polos dominantes los polos de lazo
)5)(2)(1(
)2(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
)5)(2)(1(
)4(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
polos dominantes los polos de lazo
cerrado se mueven más cerca de los
polos no compensados
Compensación Derivativa Ideal (PD)
Step Response
1.2 Cero en -2
Cero en -3
Amplitude
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Sistema no Compensado
Cero en -4
Conclusiones:
1. Partes reales + negativas
↓ ts;
2. Mismo ζ ≅ OS%;
3. Mayores partes imaginarias
↓ Tp (tiempos de pico)
Time (sec)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
0
)5)(2)(1(
)(
+++
=
sss
K
sGPlanta
Propuestas de
Controladores
PD
)5)(2)(1(
)2(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
)5)(2)(1(
)3(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
)5)(2)(1(
)4(
)()(
+++
+
=
sss
sK
sGsC
Zero en zc= -2
Zero en zc= -3
Zero en zc= -4
Ventajas principales:
• Menores ts,
• Menores OS%.
↓ Tp (tiempos de pico)
4. Cuanto más alejado esta el cero
de los polos dominantes los
polos de lazo cerrado se
mueven más cerca de los polos
no compensados
Compensación Derivativa Ideal (PD)
Otro ejemplo: )6)(4( ++ sss
KR(s)
Y(s)E(s)+
-
Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts
Solución:
1. Descubriendo ζ deseado:
( )100/%ln OS−
>> num=1;
>> zeta=(-log(16/100))/(sqrt(pi*pi+(log(16/100))^2))
zeta =
Matlab:
( )
( )100/%ln
100/%ln
22
OS
OS
+
−
=
π
ζ =0,504
zeta =
0.5039
>> den=poly([0 -4 -6]);
>> g=tf(num,den);
>> zpk(g)
Zero/pole/gain:
1
-------------
s (s+6) (s+4)
>>
Compensación Derivativa Ideal (PD)
Otro ejemplo: )6)(4( ++ sss
KR(s)
Y(s)E(s)+
-
Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts
Solución:
2. Verificando RL original…
>> zpk(g)
Zero/pole/gain:
1
-------------
1
2
3
0.504
Root Locus
ImaginaryAxis
-------------
s (s+6) (s+4)
>> rlocus(g)
>> sgrid(zeta,0)
>> axis([-9 1 -3 3])
-9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
-3
-2
-1
0
0.504
Real Axis
ImaginaryAxis
Compensación Derivativa Ideal (PD)
Otro ejemplo: )6)(4( ++ sss
KR(s)
Y(s)E(s)+
-
Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts
Solución:
3. Descubriendo K necesario…
>> [k,poles]=rlocfind(g)
Select a point in the graphics window
selected_point =
-1.2156 + 2.0031i
0
1
2
3
0.504
Root Locus
ImaginaryAxis
-1.2156 + 2.0031i
k =
41.6859
poles =
-7.5532
-1.2234 + 2.0056i
-1.2234 - 2.0056i
>>
-9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
-3
-2
-1
0
0.504
Real Axis
ImaginaryAxis
Compensación Derivativa Ideal (PD)
Otro ejemplo:
↓
)6)(4( ++ sss
KR(s)
Y(s)E(s)+
-
Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts
Solución:
4. Acelerando el sistema: ↓ Ts
poles =
-7.5532
-1.2234 + 2.0056i
-1.2234 - 2.0056i
>> Ts=4/real(-poles(2)) 0
1
2
3
0.504
Root Locus
ImaginaryAxis
Ts original!
Respectando ζ
deseado
>> Ts=4/real(-poles(2))
Ts =
3.2696
>> Ts=4/real(-poles(2))
Ts =
3.2696
> newTs=Ts/3
newTs =
1.0899
>> -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
-3
-2
-1
0
0.504
Real Axis
ImaginaryAxis
d
Ts
σ
4
=
( )φ
σ
σ
−=
⇒±−=
−
d
t
dd
wAe
tcjwpoles
d
cos
)(
σd
Nuevo Ts!
Compensación Derivativa Ideal (PD)
)6)(4( ++ sss
KR(s)
Y(s)E(s)+
-
Otro ejemplo:
↓
newTs =
1.0899
>> newsigma=4/newTs
newsigma =
0
1
2
3
0.504
Root Locus
ImaginaryAxisNuevo σ para
el Nuevo T !
α=120.23o
θ=59.74o
Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts
Solución:
5. Descubriendo la nueva posición
del polo de lazo cerrado para el nuevo ts
newsigma =
3.6702
>> theta=acos(zeta)
theta =
1.0427
>> theta*180/pi
ans =
59.7438
>>
-9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
-3
-2
-1
0
0.504
Real Axis
ImaginaryAxis
el Nuevo Ts !
nd
s
w
T
ζσ
44
==
θζ cos=
Compensación Derivativa Ideal (PD)
)6)(4( ++ sss
KR(s)
Y(s)E(s)+
-
Otro ejemplo:
↓
>> newomega=newsigma*tan(theta)
newomega =
6.2918
>> hold on;
5
10
15
0.504
Root Locus
ImaginaryAxis
ωd
θ
ζ
-3.6702 + j6.2918
Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts
Solución:
5. Descubriendo la nueva posición
del polo de lazo cerrado para el nuevo ts
>> hold on;
>> plot([-newsigma
0.2],[newomega newomega],'b:')
>> plot([-newsigma -newsigma],[-
newomega newomega],'b:')
-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
-15
-10
-5
0
0.504
ImaginaryAxis
-σd
θ
Punto deseado en el RL!
Pero este lugar esta fuera del RL…
Punto deseado
Compensación Derivativa Ideal (PD)
Otro ejemplo:
↓
)6)(4( ++ sss
KR(s)
Y(s)E(s)+
-
3
4
5
6
7
0.504
RootLocus
Punto deseado
en el nuevo RL!
-3.6702 + j6.2918
Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts
Solución:
6. Determinando la posición
deseada para el cero del PD:
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
-1
0
1
2
3
RealAxis
θp3=67.3o
θp2=84.3o
θp1=118.2o
)12(180)()( +±=−∠−−∠ ∑∑ ipscs
n
o
j
m
i
6
7
0.504
Root Locus
Punto deseado
en el nuevo RL!
-3.6702 + j6.2918
>> th_p1=atan2(newomega,-newsigma)
th_p1 =
2.0626
>> th_p1*180/pi
ans =
118.1757
6. Determinando la posición deseada para el cero del PD
)12(180)()( +±=−∠−−∠ ∑∑ ipscs
n
o
j
m
i
2
3
4
5
6 -3.6702 + j6.2918118.1757
>> th_p2=atan2(newomega,4-newsigma)
th_p2 =
1.4710
>> th_p2*180/pi
ans =
84.2838
>> th_p3=atan2(newomega,6-newsigma)
th_p3 =
1.1749
>> th_p3*180/pi
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
-1
0
1
Real Axis
θp1θp2θp3
>> th_p3*180/pi
ans =
67.3164
>> sum_th_p=th_p1+th_p2+th_p3
sum_th_p =
4.7085
>> sum_th_p*180/pi
ans =
269.7759
>>
)12(180)()( +=−∠−−∠ ∑∑ ipscs
n
o
j
m
i
6
7
0.504
Root Locus
Punto deseado
en el nuevo RL!
-3.6702 + j6.2918
>> th_p1=atan2(newomega,-newsigma)
th_p1 =
2.0626
>> th_p1*180/pi
ans =
118.1757
6. Determinando la posición deseada para el cero del PD
2
3
4
5
6 -3.6702 + j6.2918
=118.2o
118.1757
>> th_p2=atan2(newomega,4-newsigma)
th_p2 =
1.4710
>> th_p2*180/pi
ans =
84.2838
>> th_p3=atan2(newomega,6-newsigma)
th_p3 =
1.1749
>> th_p3*180/pi
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
-1
0
1
Real Axis
θp3=67.3o
θp2=84.3o
θp1=118.2
>> th_p3*180/pi
ans =
67.3164
>> sum_th_p=th_p1+th_p2+th_p3
sum_th_p =
4.7085
>> sum_th_p*180/pi
ans =
269.7759
>>
6
7
0.504
Root Locus
Punto deseado
en el nuevo RL!
-3.6702 + j6.2918
>> sum_th_p=th_p1+th_p2+th_p3
sum_th_p =
4.7085
>> sum_th_p*180/pi
)12(180)()( +=−∠−−∠ ∑∑ ipscs
n
o
j
m
i
6. Determinando la posición deseada para el cero del PD
2
3
4
5
6 -3.6702 + j6.2918>> sum_th_p*180/pi
ans =
269.7759
>>
>> th_c=sum_th_p-pi
th_c =
1.5669
>> th_c*180/pi
ans =
89.7759
>>
=118.2o
θc=89.8o
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
-1
0
1
Real Axis
θp3=67.3o
θp2=84.3o
θp1=118.2
θc=89.8
σDeterminado el punto σ
Para el cero del PD!
6
7
0.504
Root Locus
Punto deseado
en el nuevo RL!
-3.6702 + j6.2918
( )oo
sigma
7759.89180tan
3702.3
2918.6
−=
−
6. Determinando la posición deseada para el cero del PD
2
3
4
5
6 -3.6702 + j6.2918
=118.2o
θc=89.8o
El PD se queda:
( )sigma
7759.89180tan
3702.3
−=
−
>> sigma = newsigma - ( newomega /
tan(pi -th_c) )
sigma =
3.3948
>>
)3948.3()( += sKsC
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
-1
0
1
Real Axis
θp3=67.3o
θp2=84.3o
θp1=118.2
θc=89.8
σ
)6)(4(
)3948.3(
)()(
++
+
=
sss
sK
sGsC
)3948.3()( += sKsC
y:
Compensación Derivativa Ideal (PD)
Otro ejemplo:
↓
)6)(4( ++ sss
KR(s)
Y(s)E(s)+
-
Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts
Solución:
5
10
15
0.504
Root Locus
ImaginaryAxis
ωd
θ
ζ
-3.6702 + j6.2918
)3948.3()( += sKsC
)6)(4(
)3948.3(
)()(
++
+
=
sss
sK
sGsC
7. Verificando el RL final…
-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
-15
-10
-5
0
0.504
ImaginaryAxis
-σd
θ
Compensación Derivativa Ideal (PD)
Otro ejemplo:
↓
)6)(4(
)(
++
+
sss
sK σR(s)
Y(s)E(s)+
-
Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts
Solución:
)3948.3()( += sKsC
)6)(4(
)3948.3(
)()(
++
+
=
sss
sK
sGsC
>> num2=[1 sigma];
>> den2=den;
>> cg=tf(num2,den2);
>> zpk(cg)
Zero/pole/gain:
(s+3.395)
7. Verificando el RL
final y K necesario…
(s+3.395)
-------------
s (s+6) (s+4)
>>
>> figure(3);rlocus(cg)
Compensación Derivativa Ideal (PD)
)6)(4(
)(
++
+
sss
sK σR(s)
Y(s)E(s)+
-
Otro ejemplo:
↓
)3948.3()( += sKsC
)6)(4(
)3948.3(
)()(
++
+
=
sss
sK
sGsC
0
5
10
15
0.504
Root Locus
ImaginaryAxis
Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts
Solución:
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
-15
-10
-5
0
0.504
Real Axis
ImaginaryAxis
7. Verificando el RL
final y K necesario…
Compensación Derivativa Ideal (PD)
Otro ejemplo:
Requerimientos: %OS
)6)(4(
)(
++
+
sss
sK σR(s)
Y(s)E(s)+
-
Requerimientos: %OS
< 16%, 3 × ↓ ts
Solución:
Verificando el RL
final y K necesario…
>> figure(3);rlocus(cg)
>> sgrid(zeta,0)
>> axis([-7 1 -7 7]) 0
5
0.504
Root Locus
ImaginaryAxis
K=42
>> axis([-7 1 -7 7])
>> rlocfind(cg)
Select a point in the graphics window
selected_point =
-3.4076 + 5.7174i
ans =
42.0068
>>
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
-5
0
0.504
Real Axis
ImaginaryAxis
Compensación Derivativa Ideal (PD)
Otro ejemplo:
Requerimientos: %OS
)6)(4(
)(
++
+
sss
sK σR(s)
Y(s)E(s)+
-
Requerimientos: %OS
< 16%, 3 × ↓ ts
Solución:
Comparando
respuestas…
>> tf1=feedback(43.35*g,1);
K=42
0.8
1
1.2
1.4
Step Response
Amplitude
>> tf2=feedback(42*cg,1);
>> figure(4);step(tf1,tf2)
>> legend('no compensado','PD')
>>
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0
0.2
0.4
0.6
Time (sec)
Amplitude
no compensado
PD
Compensación Derivativa Ideal (PD)
Otro ejemplo:
Requerimientos: %OS
)6)(4(
)(
++
+
sss
sK σR(s)
Y(s)E(s)+
-
Requerimientos: %OS
< 16%, 3 × ↓ ts
Solución:
Comparando
respuestas…
>> tf1=feedback(43.35*g,1); 0.8
1
1.2
1.4
Step Response
Amplitude
K=42
>> tf2=feedback(42*cg,1);
>> figure(5);ltiview(tf1,tf2)
>>
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0
0.2
0.4
0.6
Time (sec)
Amplitude
no compensado
PD
Compensación Derivativa Ideal (PD)
Idea original:
Mejorar (acelerar) la respuesta transitoria 0.6
0.8
1
1.2
1.4
Step Response
Amplitude
no compensado
PD
Realización mediante Controlador derivativo (PD):
Desventajas:
1. Requiere circuito activo para realizar la diferenciación;
2. Diferenciación puede generar malos resultados en caso de procesos
ruidosos
Por ejemplo, suponga que tenemos el siguiente señal:
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0
0.2
0.4
Time (sec)
PD
Por ejemplo, suponga que tenemos el siguiente señal:
donde:
sin(t) = señal original de frecuencia = 1 rad/s y amplitud = 1;
an = amplitud del ruido, de frecuencia = 100 rad/s.
ruído
n wtatty )sen()sen()( ⋅+=
1
2
y(t)
2. Diferenciación puede generar malos
resultados en caso de procesos ruidosos
Por ejemplo, suponga que tenemos el siguiente
Compensación Derivativa Ideal (PD)
0 1 2 3 4 5 6 7
-2
-1
0
t(s)
1
2
dy(kT)
Por ejemplo, suponga que tenemos el siguiente
señal:
donde:
sin(t) = señal original de frecuencia = 1 rad/s y
amplitud = 1;
an = amplitud del ruido, de frecuencia = 100
rad/s.
Si aplicamos la derivada por sobre el señal anterior,
mismo que si la amplitud del ruido corresponda a
ruído
n wtatty )sen()sen()( ⋅+=
0 1 2 3 4 5 6 7
-2
-1
0
t(s) T=0.01
mismo que si la amplitud del ruido corresponda a
solamente 1% de amplitud del señal original (an =
0,01), tendremos como respuesta el señal como
mostrado en la parte de debajo de la figura al lado
Perciba que la derivada (continua) de este señal
nos conduce a:
)cos()cos(
)(
wtwat
dt
tdy
n ⋅⋅+= “derivative kicks”
Compensación Derivativa Ideal (PD)
Idea original:
Mejorar (acelerar) la respuesta transitoria
Realización mediante Controlador derivativo (PD):Realización mediante Controlador derivativo (PD):
Desventajas:
1. Requiere circuito activo para realizar la diferenciación;
2. Diferenciación puede generar malos resultados en caso de procesos
ruidosos
K2s






+=+=
2
1
212)(
K
K
sKKsKsC
R(s) Y(s)
E(s)+
-
K1 G(s)
U(s)
Derivativo
Proporcional
+
+
SISOTOOL SISO Design Tool.SISOTOOL opens the SISO Design Tool. This Graphical User
Interface lets you design single-input/single-output
(SISO) compensators by graphically interacting with the
root locus, Bode, and Nichols plots of the open-loop
system. To import the plant data into the SISO Tool,
select the Import item from the File menu. By default,
For example
>> sisotool({'nichols','bode'})select the Import item from the File menu. By default,
the control system configuration is
r -->[ F ]-->O--->[ C ]--->[ G ]----+---> y
- | |
+-------[ H ]----------+
where C and F are tunable compensators.
SISOTOOL(G) specifies the plant model G to be used in the
SISO Tool. Here G is any linear model created with TF,
ZPK, or SS.
SISOTOOL(G,C) and SISOTOOL(G,C,H,F) further specify values
for the feedback compensator C, sensor H, and prefilter
F. By default, C, H, and F are all unit gains.
>> sisotool({'nichols','bode'})
Opens a SISO Design Tool showing the Nichols
plot and Bode diagrams for the open loop
CGH.
SISOTOOL(INITDATA) initializes the SISO
Design Tool with more general control
system configurations. Use SISOINIT to
build the initialization data structure
INITDATA.
SISOTOOL(SESSIONDATA) opens the SISO Design
Tool with a previously saved session where
SESSIONDATA is the MAT file for the saved
session.F. By default, C, H, and F are all unit gains.
SISOTOOL(VIEWS) or SISOTOOL(VIEWS,G,...) specifies the
initial set of views for graphically editing C and F.
You can set VIEWS to any of the following strings or
combination of strings:
'rlocus' Root locus plot
'bode' Bode diagram of the open-loop response
'nichols' Nichols plot of the open-loop response
'filter' Bode diagram of the prefilter F
session.
See also sisoinit, ltiview, rlocus, bode,
nichols.
Reference page in Help browser
doc sisotool
>>
>> sisotool(.)
>> sisotool(g,1)
>>
>> sisotool(.)
>> sisotool(g,1)
>>
>> sisotool(.)
>> sisotool(g,1)
EditandoEditando
visualización:
1) Ventana “Control
and Estimation
Tools Manager”,
2) Pestana
“Graphical
Tuning”,Tuning”,
3) Plot 2, Open Loop
1, Seleccionar de
“Open-Loop
Bode” para
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>> sisotool(.)
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EditandoEditando
visualización:
4) Ventana “Figure X:
SISO…”,
5) Pressionar boton
derecho por sobre
la venta grafica,
6) Seleccionar
“Design“Design
Requitements”,
New,
7) Seleccionar
“Damping Ratio” y
alterar valor
>> sisotool(.)
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“Damping Ratio” y
alterar valor
>> sisotool(g)
Step Response
Pole-Zero Map
Real Axis
ImaginaryAxis
1.5
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0
-4
-2
0
2
4
Time (sec)
Amplitude
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0
0.5
1
>> sisotool(.)
>> sisotool(g,1)
0
Open-Loop Bode Editor for Open Loop 1 (OL1)
15
Root Locus Editor for Open Loop 1 (OL1)
>>
-90
-150
-100
-50
G.M.: 47.6 dB
Freq: 4.9 rad/sec
Stable loop0
5
10
10
-2
10
0
10
2
10
4
-270
-225
-180
-135
P.M.: 89 deg
Freq: 0.0417 rad/sec
Frequency (rad/sec)
-20 -15 -10 -5 0 5
-15
-10
-5
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  • 1. Prof. Fernando Passold fernando.passold@ucv.cl Escuela de Ingeniera Eléctrica Pontifica Universidad Católica de Valparaíso 23 de octubre de 200923 de octubre de 2009
  • 2. Resumen Parte I:Parte I: Propuestas de “nuevos” controladores: PI + ceros: Ventaja: e(∞)=0, Desventaja: respuesta + lenta Por atraso de fase (Lag Compensator): s K K sK s K KsC       + =+= 1 2 1 2 1)( Cero cerca del polo Polo en la origen Por atraso de fase (Lag Compensator): Ventaja: Respuesta + rápida, Desventaja: e(∞)≠0 )( )( )( c c ps zsK sC + + = Pareja polo-cero cerca de la origen
  • 3. Contenido Parte II Controlador PDControlador PD Mejorar respuesta transitoria Controlador D ideal Ventajas Desventajas Controlador por Adelanto (Lead Compensator) Parte III…
  • 4. Ideas para mejorar Respuesta Transitoria Formas de mejorar:Formas de mejorar: 1. Compensador PD (Proportional-plus-Derivative Controller) Añadir un diferenciador puro en la malla directa para compensación derivativa ideal (red activa) Diseñar una respuesta que respecta un valor deseable de sobrepaso, con menores tiempo de asentamiento ( ↓ ts = settling time)time) 2. Controlador por Adelanto de Fase (Lead Controller) Hace diferenciación aproximada usando red pasiva (añade un cero y un polo distante en la malla directa)
  • 5. Compensación Derivativa Ideal (PD) zssC +=)( czssC +=)( • Selección adecuada de la ubicación para garantizar respuesta + rápida • Modifica RL! • Ejemplo: )5)(2)(1( )( +++ = sss K sGPlanta )2( + = sK Propuestas de Controladores PD )5)(2)(1( )2( )()( +++ + = sss sK sGsC )5)(2)(1( )3( )()( +++ + = sss sK sGsC )5)(2)(1( )4( )()( +++ + = sss sK sGsC Zero en zc= -2 Zero en zc= -3 Zero en zc= -4
  • 6. Compensación Derivativa Ideal (PD) )5)(2)(1( )( +++ = sss K sG )5)(2)(1( )3( )()( +++ + = sss sK sGsC )5)(2)(1( )2( )()( +++ + = sss sK sGsC )5)(2)(1( )4( )()( +++ + = sss sK sGsC
  • 7. Compensación Derivativa Ideal (PD) )5)(2)(1( )( +++ = sss K sG )5)(2)(1( )3( )()( +++ + = sss sK sGsC Conclusiones: 1) Partes reales + negativas ↓ ts )5)(2)(1( )2( )()( +++ + = sss sK sGsC )5)(2)(1( )4( )()( +++ + = sss sK sGsC ↓ ts
  • 8. Compensación Derivativa Ideal (PD) )5)(2)(1( )( +++ = sss K sG )5)(2)(1( )3( )()( +++ + = sss sK sGsC Conclusiones: 2) Mismo ζ ≅ OS% )5)(2)(1( )2( )()( +++ + = sss sK sGsC )5)(2)(1( )4( )()( +++ + = sss sK sGsC ≅ OS%
  • 9. Compensación Derivativa Ideal (PD) )5)(2)(1( )( +++ = sss K sG )5)(2)(1( )3( )()( +++ + = sss sK sGsC Conclusiones: 3) Mayores partes imaginarias ↓ Tp (tiempos de pico) )5)(2)(1( )2( )()( +++ + = sss sK sGsC )5)(2)(1( )4( )()( +++ + = sss sK sGsC ↓ Tp (tiempos de pico)
  • 10. Compensación Derivativa Ideal (PD) )5)(2)(1( )( +++ = sss K sG )5)(2)(1( )3( )()( +++ + = sss sK sGsC Conclusiones: 4) Cuanto más alejado esta el cero de los polos dominantes los polos de lazo )5)(2)(1( )2( )()( +++ + = sss sK sGsC )5)(2)(1( )4( )()( +++ + = sss sK sGsC polos dominantes los polos de lazo cerrado se mueven más cerca de los polos no compensados
  • 11. Compensación Derivativa Ideal (PD) Step Response 1.2 Cero en -2 Cero en -3 Amplitude 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Sistema no Compensado Cero en -4 Conclusiones: 1. Partes reales + negativas ↓ ts; 2. Mismo ζ ≅ OS%; 3. Mayores partes imaginarias ↓ Tp (tiempos de pico) Time (sec) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 0 )5)(2)(1( )( +++ = sss K sGPlanta Propuestas de Controladores PD )5)(2)(1( )2( )()( +++ + = sss sK sGsC )5)(2)(1( )3( )()( +++ + = sss sK sGsC )5)(2)(1( )4( )()( +++ + = sss sK sGsC Zero en zc= -2 Zero en zc= -3 Zero en zc= -4 Ventajas principales: • Menores ts, • Menores OS%. ↓ Tp (tiempos de pico) 4. Cuanto más alejado esta el cero de los polos dominantes los polos de lazo cerrado se mueven más cerca de los polos no compensados
  • 12. Compensación Derivativa Ideal (PD) Otro ejemplo: )6)(4( ++ sss KR(s) Y(s)E(s)+ - Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts Solución: 1. Descubriendo ζ deseado: ( )100/%ln OS− >> num=1; >> zeta=(-log(16/100))/(sqrt(pi*pi+(log(16/100))^2)) zeta = Matlab: ( ) ( )100/%ln 100/%ln 22 OS OS + − = π ζ =0,504 zeta = 0.5039 >> den=poly([0 -4 -6]); >> g=tf(num,den); >> zpk(g) Zero/pole/gain: 1 ------------- s (s+6) (s+4) >>
  • 13. Compensación Derivativa Ideal (PD) Otro ejemplo: )6)(4( ++ sss KR(s) Y(s)E(s)+ - Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts Solución: 2. Verificando RL original… >> zpk(g) Zero/pole/gain: 1 ------------- 1 2 3 0.504 Root Locus ImaginaryAxis ------------- s (s+6) (s+4) >> rlocus(g) >> sgrid(zeta,0) >> axis([-9 1 -3 3]) -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 -3 -2 -1 0 0.504 Real Axis ImaginaryAxis
  • 14. Compensación Derivativa Ideal (PD) Otro ejemplo: )6)(4( ++ sss KR(s) Y(s)E(s)+ - Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts Solución: 3. Descubriendo K necesario… >> [k,poles]=rlocfind(g) Select a point in the graphics window selected_point = -1.2156 + 2.0031i 0 1 2 3 0.504 Root Locus ImaginaryAxis -1.2156 + 2.0031i k = 41.6859 poles = -7.5532 -1.2234 + 2.0056i -1.2234 - 2.0056i >> -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 -3 -2 -1 0 0.504 Real Axis ImaginaryAxis
  • 15. Compensación Derivativa Ideal (PD) Otro ejemplo: ↓ )6)(4( ++ sss KR(s) Y(s)E(s)+ - Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts Solución: 4. Acelerando el sistema: ↓ Ts poles = -7.5532 -1.2234 + 2.0056i -1.2234 - 2.0056i >> Ts=4/real(-poles(2)) 0 1 2 3 0.504 Root Locus ImaginaryAxis Ts original! Respectando ζ deseado >> Ts=4/real(-poles(2)) Ts = 3.2696 >> Ts=4/real(-poles(2)) Ts = 3.2696 > newTs=Ts/3 newTs = 1.0899 >> -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 -3 -2 -1 0 0.504 Real Axis ImaginaryAxis d Ts σ 4 = ( )φ σ σ −= ⇒±−= − d t dd wAe tcjwpoles d cos )( σd Nuevo Ts!
  • 16. Compensación Derivativa Ideal (PD) )6)(4( ++ sss KR(s) Y(s)E(s)+ - Otro ejemplo: ↓ newTs = 1.0899 >> newsigma=4/newTs newsigma = 0 1 2 3 0.504 Root Locus ImaginaryAxisNuevo σ para el Nuevo T ! α=120.23o θ=59.74o Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts Solución: 5. Descubriendo la nueva posición del polo de lazo cerrado para el nuevo ts newsigma = 3.6702 >> theta=acos(zeta) theta = 1.0427 >> theta*180/pi ans = 59.7438 >> -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 -3 -2 -1 0 0.504 Real Axis ImaginaryAxis el Nuevo Ts ! nd s w T ζσ 44 == θζ cos=
  • 17. Compensación Derivativa Ideal (PD) )6)(4( ++ sss KR(s) Y(s)E(s)+ - Otro ejemplo: ↓ >> newomega=newsigma*tan(theta) newomega = 6.2918 >> hold on; 5 10 15 0.504 Root Locus ImaginaryAxis ωd θ ζ -3.6702 + j6.2918 Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts Solución: 5. Descubriendo la nueva posición del polo de lazo cerrado para el nuevo ts >> hold on; >> plot([-newsigma 0.2],[newomega newomega],'b:') >> plot([-newsigma -newsigma],[- newomega newomega],'b:') -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 -15 -10 -5 0 0.504 ImaginaryAxis -σd θ Punto deseado en el RL! Pero este lugar esta fuera del RL…
  • 18. Punto deseado Compensación Derivativa Ideal (PD) Otro ejemplo: ↓ )6)(4( ++ sss KR(s) Y(s)E(s)+ - 3 4 5 6 7 0.504 RootLocus Punto deseado en el nuevo RL! -3.6702 + j6.2918 Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts Solución: 6. Determinando la posición deseada para el cero del PD: -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 -1 0 1 2 3 RealAxis θp3=67.3o θp2=84.3o θp1=118.2o )12(180)()( +±=−∠−−∠ ∑∑ ipscs n o j m i
  • 19. 6 7 0.504 Root Locus Punto deseado en el nuevo RL! -3.6702 + j6.2918 >> th_p1=atan2(newomega,-newsigma) th_p1 = 2.0626 >> th_p1*180/pi ans = 118.1757 6. Determinando la posición deseada para el cero del PD )12(180)()( +±=−∠−−∠ ∑∑ ipscs n o j m i 2 3 4 5 6 -3.6702 + j6.2918118.1757 >> th_p2=atan2(newomega,4-newsigma) th_p2 = 1.4710 >> th_p2*180/pi ans = 84.2838 >> th_p3=atan2(newomega,6-newsigma) th_p3 = 1.1749 >> th_p3*180/pi -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 -1 0 1 Real Axis θp1θp2θp3 >> th_p3*180/pi ans = 67.3164 >> sum_th_p=th_p1+th_p2+th_p3 sum_th_p = 4.7085 >> sum_th_p*180/pi ans = 269.7759 >>
  • 20. )12(180)()( +=−∠−−∠ ∑∑ ipscs n o j m i 6 7 0.504 Root Locus Punto deseado en el nuevo RL! -3.6702 + j6.2918 >> th_p1=atan2(newomega,-newsigma) th_p1 = 2.0626 >> th_p1*180/pi ans = 118.1757 6. Determinando la posición deseada para el cero del PD 2 3 4 5 6 -3.6702 + j6.2918 =118.2o 118.1757 >> th_p2=atan2(newomega,4-newsigma) th_p2 = 1.4710 >> th_p2*180/pi ans = 84.2838 >> th_p3=atan2(newomega,6-newsigma) th_p3 = 1.1749 >> th_p3*180/pi -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 -1 0 1 Real Axis θp3=67.3o θp2=84.3o θp1=118.2 >> th_p3*180/pi ans = 67.3164 >> sum_th_p=th_p1+th_p2+th_p3 sum_th_p = 4.7085 >> sum_th_p*180/pi ans = 269.7759 >>
  • 21. 6 7 0.504 Root Locus Punto deseado en el nuevo RL! -3.6702 + j6.2918 >> sum_th_p=th_p1+th_p2+th_p3 sum_th_p = 4.7085 >> sum_th_p*180/pi )12(180)()( +=−∠−−∠ ∑∑ ipscs n o j m i 6. Determinando la posición deseada para el cero del PD 2 3 4 5 6 -3.6702 + j6.2918>> sum_th_p*180/pi ans = 269.7759 >> >> th_c=sum_th_p-pi th_c = 1.5669 >> th_c*180/pi ans = 89.7759 >> =118.2o θc=89.8o -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 -1 0 1 Real Axis θp3=67.3o θp2=84.3o θp1=118.2 θc=89.8 σDeterminado el punto σ Para el cero del PD!
  • 22. 6 7 0.504 Root Locus Punto deseado en el nuevo RL! -3.6702 + j6.2918 ( )oo sigma 7759.89180tan 3702.3 2918.6 −= − 6. Determinando la posición deseada para el cero del PD 2 3 4 5 6 -3.6702 + j6.2918 =118.2o θc=89.8o El PD se queda: ( )sigma 7759.89180tan 3702.3 −= − >> sigma = newsigma - ( newomega / tan(pi -th_c) ) sigma = 3.3948 >> )3948.3()( += sKsC -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 -1 0 1 Real Axis θp3=67.3o θp2=84.3o θp1=118.2 θc=89.8 σ )6)(4( )3948.3( )()( ++ + = sss sK sGsC )3948.3()( += sKsC y:
  • 23. Compensación Derivativa Ideal (PD) Otro ejemplo: ↓ )6)(4( ++ sss KR(s) Y(s)E(s)+ - Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts Solución: 5 10 15 0.504 Root Locus ImaginaryAxis ωd θ ζ -3.6702 + j6.2918 )3948.3()( += sKsC )6)(4( )3948.3( )()( ++ + = sss sK sGsC 7. Verificando el RL final… -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 -15 -10 -5 0 0.504 ImaginaryAxis -σd θ
  • 24. Compensación Derivativa Ideal (PD) Otro ejemplo: ↓ )6)(4( )( ++ + sss sK σR(s) Y(s)E(s)+ - Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts Solución: )3948.3()( += sKsC )6)(4( )3948.3( )()( ++ + = sss sK sGsC >> num2=[1 sigma]; >> den2=den; >> cg=tf(num2,den2); >> zpk(cg) Zero/pole/gain: (s+3.395) 7. Verificando el RL final y K necesario… (s+3.395) ------------- s (s+6) (s+4) >> >> figure(3);rlocus(cg)
  • 25. Compensación Derivativa Ideal (PD) )6)(4( )( ++ + sss sK σR(s) Y(s)E(s)+ - Otro ejemplo: ↓ )3948.3()( += sKsC )6)(4( )3948.3( )()( ++ + = sss sK sGsC 0 5 10 15 0.504 Root Locus ImaginaryAxis Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts Solución: -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 -15 -10 -5 0 0.504 Real Axis ImaginaryAxis 7. Verificando el RL final y K necesario…
  • 26. Compensación Derivativa Ideal (PD) Otro ejemplo: Requerimientos: %OS )6)(4( )( ++ + sss sK σR(s) Y(s)E(s)+ - Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts Solución: Verificando el RL final y K necesario… >> figure(3);rlocus(cg) >> sgrid(zeta,0) >> axis([-7 1 -7 7]) 0 5 0.504 Root Locus ImaginaryAxis K=42 >> axis([-7 1 -7 7]) >> rlocfind(cg) Select a point in the graphics window selected_point = -3.4076 + 5.7174i ans = 42.0068 >> -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 -5 0 0.504 Real Axis ImaginaryAxis
  • 27. Compensación Derivativa Ideal (PD) Otro ejemplo: Requerimientos: %OS )6)(4( )( ++ + sss sK σR(s) Y(s)E(s)+ - Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts Solución: Comparando respuestas… >> tf1=feedback(43.35*g,1); K=42 0.8 1 1.2 1.4 Step Response Amplitude >> tf2=feedback(42*cg,1); >> figure(4);step(tf1,tf2) >> legend('no compensado','PD') >> 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0 0.2 0.4 0.6 Time (sec) Amplitude no compensado PD
  • 28. Compensación Derivativa Ideal (PD) Otro ejemplo: Requerimientos: %OS )6)(4( )( ++ + sss sK σR(s) Y(s)E(s)+ - Requerimientos: %OS < 16%, 3 × ↓ ts Solución: Comparando respuestas… >> tf1=feedback(43.35*g,1); 0.8 1 1.2 1.4 Step Response Amplitude K=42 >> tf2=feedback(42*cg,1); >> figure(5);ltiview(tf1,tf2) >> 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0 0.2 0.4 0.6 Time (sec) Amplitude no compensado PD
  • 29. Compensación Derivativa Ideal (PD) Idea original: Mejorar (acelerar) la respuesta transitoria 0.6 0.8 1 1.2 1.4 Step Response Amplitude no compensado PD Realización mediante Controlador derivativo (PD): Desventajas: 1. Requiere circuito activo para realizar la diferenciación; 2. Diferenciación puede generar malos resultados en caso de procesos ruidosos Por ejemplo, suponga que tenemos el siguiente señal: 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0 0.2 0.4 Time (sec) PD Por ejemplo, suponga que tenemos el siguiente señal: donde: sin(t) = señal original de frecuencia = 1 rad/s y amplitud = 1; an = amplitud del ruido, de frecuencia = 100 rad/s. ruído n wtatty )sen()sen()( ⋅+=
  • 30. 1 2 y(t) 2. Diferenciación puede generar malos resultados en caso de procesos ruidosos Por ejemplo, suponga que tenemos el siguiente Compensación Derivativa Ideal (PD) 0 1 2 3 4 5 6 7 -2 -1 0 t(s) 1 2 dy(kT) Por ejemplo, suponga que tenemos el siguiente señal: donde: sin(t) = señal original de frecuencia = 1 rad/s y amplitud = 1; an = amplitud del ruido, de frecuencia = 100 rad/s. Si aplicamos la derivada por sobre el señal anterior, mismo que si la amplitud del ruido corresponda a ruído n wtatty )sen()sen()( ⋅+= 0 1 2 3 4 5 6 7 -2 -1 0 t(s) T=0.01 mismo que si la amplitud del ruido corresponda a solamente 1% de amplitud del señal original (an = 0,01), tendremos como respuesta el señal como mostrado en la parte de debajo de la figura al lado Perciba que la derivada (continua) de este señal nos conduce a: )cos()cos( )( wtwat dt tdy n ⋅⋅+= “derivative kicks”
  • 31. Compensación Derivativa Ideal (PD) Idea original: Mejorar (acelerar) la respuesta transitoria Realización mediante Controlador derivativo (PD):Realización mediante Controlador derivativo (PD): Desventajas: 1. Requiere circuito activo para realizar la diferenciación; 2. Diferenciación puede generar malos resultados en caso de procesos ruidosos K2s       +=+= 2 1 212)( K K sKKsKsC R(s) Y(s) E(s)+ - K1 G(s) U(s) Derivativo Proporcional + +
  • 32. SISOTOOL SISO Design Tool.SISOTOOL opens the SISO Design Tool. This Graphical User Interface lets you design single-input/single-output (SISO) compensators by graphically interacting with the root locus, Bode, and Nichols plots of the open-loop system. To import the plant data into the SISO Tool, select the Import item from the File menu. By default, For example >> sisotool({'nichols','bode'})select the Import item from the File menu. By default, the control system configuration is r -->[ F ]-->O--->[ C ]--->[ G ]----+---> y - | | +-------[ H ]----------+ where C and F are tunable compensators. SISOTOOL(G) specifies the plant model G to be used in the SISO Tool. Here G is any linear model created with TF, ZPK, or SS. SISOTOOL(G,C) and SISOTOOL(G,C,H,F) further specify values for the feedback compensator C, sensor H, and prefilter F. By default, C, H, and F are all unit gains. >> sisotool({'nichols','bode'}) Opens a SISO Design Tool showing the Nichols plot and Bode diagrams for the open loop CGH. SISOTOOL(INITDATA) initializes the SISO Design Tool with more general control system configurations. Use SISOINIT to build the initialization data structure INITDATA. SISOTOOL(SESSIONDATA) opens the SISO Design Tool with a previously saved session where SESSIONDATA is the MAT file for the saved session.F. By default, C, H, and F are all unit gains. SISOTOOL(VIEWS) or SISOTOOL(VIEWS,G,...) specifies the initial set of views for graphically editing C and F. You can set VIEWS to any of the following strings or combination of strings: 'rlocus' Root locus plot 'bode' Bode diagram of the open-loop response 'nichols' Nichols plot of the open-loop response 'filter' Bode diagram of the prefilter F session. See also sisoinit, ltiview, rlocus, bode, nichols. Reference page in Help browser doc sisotool >>
  • 35. >> sisotool(.) >> sisotool(g,1) EditandoEditando visualización: 1) Ventana “Control and Estimation Tools Manager”, 2) Pestana “Graphical Tuning”,Tuning”, 3) Plot 2, Open Loop 1, Seleccionar de “Open-Loop Bode” para “None”
  • 36. >> sisotool(.) >> sisotool(g,1) EditandoEditando visualización: 1) Ventana “Control and Estimation Tools Manager”, 2) Pestana “Graphical Tuning”,Tuning”, 3) Plot 2, Open Loop 1, Seleccionar de “Open-Loop Bode” para “None”
  • 37. >> sisotool(.) >> sisotool(g,1) EditandoEditando visualización: 4) Ventana “Figure X: SISO…”, 5) Pressionar boton derecho por sobre la venta grafica, 6) Seleccionar “Design“Design Requitements”, New, 7) Seleccionar “Damping Ratio” y alterar valor
  • 38. >> sisotool(.) >> sisotool(g,1) EditandoEditando visualización: 4) Ventana “Figure X: SISO…”, 5) Pressionar boton derecho por sobre la venta grafica, 6) Seleccionar “Design“Design Requitements”, New, 7) Seleccionar “Damping Ratio” y alterar valor
  • 39. >> sisotool(.) >> sisotool(g,1) EditandoEditando visualización: 4) Ventana “Figure X: SISO…”, 5) Pressionar boton derecho por sobre la venta grafica, 6) Seleccionar “Design“Design Requitements”, New, 7) Seleccionar “Damping Ratio” y alterar valor
  • 40. >> sisotool(.) >> sisotool(g,1) EditandoEditando visualización: 4) Ventana “Figure X: SISO…”, 5) Pressionar boton derecho por sobre la venta grafica, 6) Seleccionar “Design“Design Requitements”, New, 7) Seleccionar “Damping Ratio” y alterar valor
  • 41. >> sisotool(g) Step Response Pole-Zero Map Real Axis ImaginaryAxis 1.5 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 -4 -2 0 2 4 Time (sec) Amplitude 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0 0.5 1
  • 42. >> sisotool(.) >> sisotool(g,1) 0 Open-Loop Bode Editor for Open Loop 1 (OL1) 15 Root Locus Editor for Open Loop 1 (OL1) >> -90 -150 -100 -50 G.M.: 47.6 dB Freq: 4.9 rad/sec Stable loop0 5 10 10 -2 10 0 10 2 10 4 -270 -225 -180 -135 P.M.: 89 deg Freq: 0.0417 rad/sec Frequency (rad/sec) -20 -15 -10 -5 0 5 -15 -10 -5 Real Axis