Control remot d’una planta inestable

Abstract

La finalitat principal d’aquest projecte és el disseny i implementació d’un sistema de control en xarxa. Aquest sistema realitza el control d’una planta inestable (doble integrador), tan de manera local com remota. El sistema està format per dos nodes: la planta i el node remot. Aquests nodes estan basats en microcontroladors implementats sobre unes plataformes de desenvolupament (plaques FLEX). La comunicació entres els nodes es realitza mitjançant bus CAN. Cal estudiar la planta del sistema, per determinar quin tipus de controlador és més adient per a realitzar el control del sistema, així poder obtenir una sortida estable. Els resultat d’aquest estudi determinen que el controlador necessari és un regulador proporcional-derivatiu (PD). Per tal de realitzar el disseny d’aquest regulador, s’ha utilitzat el mètode d’assignació dels pols en llaç tancat. Així, seleccionant els pols complexes que es volen obtenir en llaç tancat, es pot determinar el polinomi característic desitjat (depenen d’un tercer pol). Igualant aquest polinomi, amb el polinomi característic del sistema (expressat en funció dels paràmetres del controlador) s’obtenen les constants del regulador (Kp i Kd) que situen els pols complexes, en llaç tancat, en la posició desitjada. La modificació dels paràmetres del sistema es fa a través d’una consola portàtil, mitjançant protocol de comunicació ZigBee (sense fils), o bé des d’una interfície gràfica d’usuari implementada en l’ordinador, comunicat a través de port sèrie RS232 al node remot. Des d’aquesta interfície es poden modificar els paràmetres i monitoritzar la sortida del sistema. Un cop implementat el sistema de control en xarxa, es realitzen diferents tests per tal de mostrar-ne els resultats. S’observa l’efecte negatiu que introdueix el retard en les comunicacions (diferències entre control local i remot). També s’estudia l’efecte que tenen sobre el sistema el període de mostreig i les constants del regulador.