Diseño de un sistema de control para una turbina hidráulica tipo francis.

Abstract

En este trabajo se realizó el diseño de un sistema de control para el modelo matemático implementando en la herramienta computacional Simulink de una turbina hidráulica tipo Francis con una velocidad nominal de 300 RPM, se indagó sobre la estabilidad en la respuesta de velocidad de la máquina antes perturbaciones del 20 y 50 % de pérdida de carga como salida de la actuación de un controlador tradicional y un controlador inteligente, los métodos de sintonización del controlador utilizados fueron Nichols y Ziegler, Smith y regresión computacional de la respuesta del modelo en NNTOOL de un controlador PI, demostrando que la solución para la regulación de la velocidad en la turbina Francis fue un controlador tipo PID con características de un tiempo de estabilización de 80s, y un sobre impulso del 9.3% al inicio de puesta en marcha del sistema, además de determinar que las constantes Kp, Ki y Kd poseen valores de 0.4053, 0.0338 y 1.2158 respectivamente. Además, que el error en estado estacionario es igual al 0%, todas estas características del sistema de control, así como su acción, están dentro del funcionamiento normal de un sistema de generación con base en una turbina tipo Francis.