TODOPIC
Microcontroladores PIC => * PROYECTOS * => Mensaje iniciado por: micro_pepe en 29 de Enero de 2009, 13:09:24
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He abierto este nuevo hilo por no interrumpir este otro:
http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=24599.0
Pero basicamente tengo las mismas dudas que krakc. La diferencia es que yo pretendo controlar un regulador BUCK o reductor con un pic para hacer una fuente variable. El esquema seria algo así:
(http://img300.imageshack.us/img300/2168/img005dt9.th.jpg) (http://img300.imageshack.us/my.php?image=img005dt9.jpg)
Estoy buscando un proyecto de fin de carrera y se me ocurre que eso podia ser una buena idea, hasta el año que viene con un poco de suerte no lo cogeré, pero voy buscando cosillas, y el post indicado me viene al pelo.
Mi primera duda es como obtener la ecuación del sistema G(S). Me pregunto si seria una buena idea el metodo que blackcat comenta en el hilo comentado. Y si es correcto cual seria mi señal de entrada, de salida y el vector de tiempos.
Un saludo.
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Que buen tema, voy a seguir el hilo de cerca.
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Yo creo que microchip tiene varias hojas de aplicacion para eso
Saludos!
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Micro_pepe, que CAD utilizas para hacer esos bonitos esquemáticos? :D
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Micro_pepe, que CAD utilizas para hacer esos bonitos esquemáticos? :D
Hand-CAD :D
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Micro_pepe, que CAD utilizas para hacer esos bonitos esquemáticos? :D
Hand-CAD :D
Te equivocas, no es Hand-CAD, es Pereza-CAD.
Desde que tengo escaner, me da una pereza terrible abrir el Eagle, es mas, tengo algunos diseños de los que no quiero diseñar el pcb, que los almaceno como una imagen escaneada.
Un saludo.
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Yo creo que haría lo siguiente: nos interesa obtener la salida respecto a lo que podemos controlar, que es el ciclo de trabajo del transistor. Por tanto, una vex establecida la frecuencia de conmutación y diseñados los componentes (que son los que nos determinaran la dinámica del sistema), tendriamos como entrada un vector de valores entre 0-1 (ciclo de trabajo), como vector de tiempo múltiplos de la frecuencia de conmutación (la unidad mínima en la que podemos variar el valor de la señal de control) y como salida la tensión de salida, valga la redundancia. De todas formas, yo recuerdo haber sacado la función de transferencia del sistema de forma algebraica, no por identificación. Me gustaría probar a ver que sale.
Por cierto, en un cursillo posgrado recuerdo haber analizado este tipo de conversor para sliding control, aunque no llegué a implementar el resultado (cosa que me hubiera gustado). Eso si, en este tipo de control llega un momento en que se hace un pequeño control PID, pues conforme las variables de estado se aproximan a su estado deseado la frecuencia de conmutación aumenta (sería infinito para error 0), y a partir de cierto valor se "conmuta" de sistema de control.
Por cuestiones de trabajo y personales no puedo dedicar demasiado tiempo a mi hobby, que también es mi trabajo (y que dure tal como está el tema). Pero me ha atraído este tema, a ver si consigo encontrar algo de tiempo y, aunque sea virtualmente, "monto" la fuente con simulink y realizo la identificación y todo el proceso, así además intentaría al menos simular el sliding control, que me quedé con las ganas de observar su funcionamiento "real".
Saludos.
P.D. Si que es curioso el programa de CAD jejeje
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Yo creo que haría lo siguiente: nos interesa obtener la salida respecto a lo que podemos controlar, que es el ciclo de trabajo del transistor. Por tanto, una vex establecida la frecuencia de conmutación y diseñados los componentes (que son los que nos determinaran la dinámica del sistema), tendriamos como entrada un vector de valores entre 0-1 (ciclo de trabajo), como vector de tiempo múltiplos de la frecuencia de conmutación (la unidad mínima en la que podemos variar el valor de la señal de control) y como salida la tensión de salida, valga la redundancia.
Entonces si por ejemplo la frecuencia de conmutación es 50Khz, y tomamos 50 muestras. Tendria que variar el ciclo de trabajo en incrementos de un 2%, el periodo seria T=1/50000=20us y si como vector de tiempos son multiplos de la frecuencia de conmutación el periodo entre muestras seria: 20us/50=400ns.
Me parece que tomar esas muestras es un poco complejo :shock:
De todas formas, yo recuerdo haber sacado la función de transferencia del sistema de forma algebraica, no por identificación.
Creo que esta seria la forma de hacerlo. Si no me equivoco seria cuestión de analizarlo como se hace en teoria de circuitos en regimen transitorio. Pero a mi en esa asignatura me daban unos circuitos muy majos con fuentes dependientes, e interruptores que se abrian o cerraban en un instante de tiempo dado. Me imagino que esos interruptores o fuentes seran el diodo y el elemento conmutador o transistor, pero ¿como?.
Un saludo.
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Hola amigo, es bueno que sigas mi pot, cada dia mejorando, ya casi termina la parte matematica...
bueno mi consejo seria que hicieras un diagrama de bloques bien definido con todas las variables que se necesiten, luego de eso hallar la funcion de transferencia.... puede ser dificil tener en cuenta todo
tambien podrias someter al sistema a una entrada escalon unitario y ver su comportamiento, aunque no se como seria, en fin, lo importante es que la funcion que te da matlab (despues de pasar los datos y graficar) la pasas de t -> S y operando como dice blackcat hallamos la funcion de transferecia y ahi en adelante todo facil ................ (relativamente)... :lol:
luego matlab te puede hacer todo, pero seria bueno que lo hicieras todo en lapiz y papel y comprar resultados.
vemos.
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Efectivamente, lo mejor es seguir el otro hilo abierto, donde se está explicando esto de forma magnífica.
Por otra parte, lo que es la función de transferencia algebraica del reductor es muy sencilla, como supongo que sabrás (Vo=d*Vi, donde d es el ciclo de trabajo, Vo tensión de salida y Vi tensión de entrada), pero hay que tener en cuenta la dinámica que añade al sistema principalmente el filtro de salida. De todas formas, y como te he comentado, aunque un poco costoso, es asequible obtener a mano la función de transferencia teórica del sistema, ahora de memoria no te se decir, pero he visto en diferentes sitios el análisis completo de la dinámica de un convertidor reductor.
Como bien has dicho, el tema de identificación a partir de medidas es complicado, pues para minimizar los componentes de la F.A. conmutada hacemos lo más eleveda posible la frecuencia de conmutación, haciendo que la toma de muestras sea muy complicada.
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Bueno, despues de aprobar las asignaturas de las que me matricule este año sigo dandole un poco al tema este.
Recuerdo que se trataba de hacer una fuente de laboratorio con un regulador buck. He encontrado en un libro las funciones de transferencia tanto en conduccion continua como discontinua (aun no tengo muy claro cual debo usar) y tanto una como otra tienen algun parametro que depende del ciclo de trabajo o de la carga colocada.
Parametros que al tratarse de una fuente de voltaje de salida ajustable variaran, por lo tanto para cada valor tendria una funcion de transferencia diferente.
Por otro lado para calcular los parametros de un PID se necesita la respuesta al escalon del sistema en lazo cerrado, y aqui viene la duda ¿como obtengo esos parametros si tengo una funcion de transferencia que depende del ciclo de trabajo y de la carga en la salida (osea infinitas funciones de transferencia)?
Un saludo.
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La función de transferencia discreta depende del método de aproximación y del periodo de muestreo, cosa que tienes que tener bien en cuenta. Luego si vas a hacer un control con PIC (Control digital) debes usar la discreta para tu sistema.
Parametros que al tratarse de una fuente de voltaje de salida ajustable variaran, por lo tanto para cada valor tendria una funcion de transferencia diferente.
Estaria bueno ver estas funciones, para estudiar lo que tu indicas, de la dependencia de la carga :wink:
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Hay que tener mucho cuidado con el tiempo de muestreo y con el orden del retenedor que vas a usar. Para sistemas complejos el retenedor de orden cero no es suficiente.
Saludos
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La función de transferencia discreta depende del método de aproximación y del periodo de muestreo, cosa que tienes que tener bien en cuenta. Luego si vas a hacer un control con PIC (Control digital) debes usar la discreta para tu sistema.
He visto controladores PID implementados digitalmente, y lo que hacen es en matlab representar la respuesta al escalon de la funcion de transferencia continua y a partir de esa grafica se obtienen unas constantes que se usan en el algoritmo del programa.
Estaria bueno ver estas funciones, para estudiar lo que tu indicas, de la dependencia de la carga :wink:
aqui se pueden ver, es a partir de la pagina 171.
http://books.google.com/books?id=zgcw5thH2usC&pg=PA171&lpg=PA171&dq=funcion+transferencia+buck+valencia&source=bl&ots=MFdfDGRDzl&sig=aylJSWiFKVv8wSFcIARE9eiaFpA&hl=es&ei=YDxbSoDHO8SfjAeU3Lgb&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1
Un saludo y gracias.
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Creo que no es totalmente correcto lo que dices. Un convertidor buck (o el que sea), mientras no cambie el modo de conducción, mantiene la misma función de transferencia, pues la dinámica del sistema no cambia. Tenemos una entrada que puede variar más o menos dependiendo de la calidad del rectificador, una salida que debemos llevar donde queremos, una referencia (lo que queremos) y una señal de control, que en este caso es el ciclo de trabajo, y que es el resultado de aplicar el algoritmo de control calculado. Los cambios en la carga en todo caso serían perturbaciones (normalmente de tipo escalón).
Otra cosa es cuando la variación en la carga implica un cambio en el modo de conducción de la bobina, pues en este caso si que tenemos un cambio en la dinámica del sistema.
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El caso es que un convertidor puede pasar de conduccion continua a discontinua al variar la carga de salida, no recuerdo exactamente la formula que lo relacciona, pero creo recordar que en un convertidor Buck, la corriente por la bobina tiene una componente alterna que es fija, por lo tanto si la corriente de salida es muy baja puede pasar a conduccion discontinua.
Las funciones que encontre (posteado un poco mas arriba) para conduccion continua solo dependen de la carga, pero si uso estas no se que pasaria en conduccion discontinua.
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Por supuesto, el problema en todo caso sería establecer diferentes parámetros PID para cada zona de trabajo, que deberías identificar (por ejemplo). Pero no cambia el modelo ni el ciclo de trabajo ni por la carga, a no ser que pases a conducción discontínua.
Pasos que creo que seguiría yo (alguien que haya hecho algo parecido te podrá orientar más):
- Montar en convertidor asegurándome que estoy dentro de conducción contínua y obtener el control para este modelo
- Lo mismo para conducción distontínua
- Identificar las condiciones de paso entre conducción contínua y discontínua para saber cuando aplicar los parámetros calculados.
Por supuesto, eso de "montar" al principio lo sustituiría por "simular".
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Pasos que creo que seguiría yo (alguien que haya hecho algo parecido te podrá orientar más):
- Montar en convertidor asegurándome que estoy dentro de conducción contínua y obtener el control para este modelo
- Lo mismo para conducción distontínua
- Identificar las condiciones de paso entre conducción contínua y discontínua para saber cuando aplicar los parámetros calculados.
Por supuesto, eso de "montar" al principio lo sustituiría por "simular".
Hasta aqui comprendido, pero todavia no tengo muy claro que funcion de transferencia debo usar. He buscado un poco mas y he encontrado la funcion del filtro de salida de un convertidor buck:
http://[img=http://img338.imageshack.us/img338/6965/image1d.th.jpg] (http://img338.imageshack.us/i/image1d.jpg/)
Que deberia hacer ¿usar esa funcion de transferencia para una carga en la que este en continua y otra para discontinua?
Un saludo.
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Bueno, voy atando cabos. He encontrado la forma de obtener la respuesta al impulso de mi fuente en lazo abierto con proteus (adjunto la simulacion), despues puedo obtener la funcion de mi sistema segun esto: http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=24599.0 y despues puedo calcular los parametros del PID segun esto otro: http://www.cea-ifac.es/actividades/jornadas/XXIX/pdf/205.pdf
Pero me queda la duda de para que valores deberia calcular la bobina y el condensador, la fuente seria para una salida de 0 a 24V, y corriente maxima 4A; he calculado la bobina para salida 12V y incremento de IL de 0.8A.
Un saludo.
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He estado dandole vueltas a la simulacion con el proteus (adjunto la nueva simulacion) y efectivamente al variar la resistencia de carga varia la respuesta, no se cual es la carga mas correcta, si una que haga la respuesta mas rapida o mas lenta :? :?
Saludos.
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Amigo mirá algo de tu tierra http://cde05.etse.urv.es/pub/pdf/824pub.pdf
Ya imagino que sos vos el que lo hizo, de ser asi muy buen trabajo
Saludos