clear; close all;
format long

% Nuevos ejercicios año 2017
% Control del nivel de líquido en una cisterna
% Análisis transitorio y estacionario

s=tf('s');

% Modelo de la válvula
Tv=5;                % Constante de tiempo de la válvula en segundos
Kv=2;                % Ganancia estática de la válvula
Gv=Kv/(s*Tv + 1);    % Función de transferencia de la planta

R=1.5; 
A=2; Ke=10;
% Modelo de la cisterna o tanque
Gt=R/(s*R*A + 1);
step(Gt)
legend('Respuesta a Lazo Abierto de la Planta')

% Función de transferencia de lazo abierto sin compensador
Gla=series(Gt,Gv);
step(Gla)
legend('Respuesta a Lazo Abierto con actuador')


% Compensador PID
% Gc=Kp + (Ki/s) + (s*Kd);

%% Compensador proporcional
% Gc=Kp;

Gc1=0.5;
% Función de transferencia de lazo abierto con compensador
Gla1=series(Gc1,Gla);
% Función de transferencia de lazo cerrado con compensador
Glc1=feedback(Gla1,1);

Gc2=1;
Gla2=series(Gc2,Gla);
Glc2=feedback(Gla2,1);

Gc3=1.2;
Gla3=series(Gc3,Gla);
Glc3=feedback(Gla3,1);

Gc4=1.5;
Gla4=series(Gc4,Gla);
Glc4=feedback(Gla4,1);

Gc5=2;
Gla5=series(Gc5,Gla);
Glc5=feedback(Gla5,1);

% Respuesta de lazo cerrado
figure
step(Glc1,Glc2,Glc3,Glc4,Glc5)
title('Respuesta a lazo cerrado')
legend('Kp=0,5','Kp=1','Kp=1,2','Kp=1,5','Kp=2')
%% --------------------------------------------------------------
% Compensador proporcional-integral
% Probar este conjunto de ganancias para observar los efectos:
Kp=0.05;             % Ganancia proporcional
Ki=0.009;            % Ganancia integral

% cero_PI=Ki/Kp;
% cero_PI=0.005714;
% Ki=Kp*cero_PI;

Gc=Kp + (Ki/s);
% Gcpi=0.010092*(s+0.005714)/s;

% Función de transferencia de lazo abierto
Glac=series(Gla,Gc);

% Función de transferencia de lazo cerrado
Glc=feedback(Glac,1);

[num,den]=tfdata(Glc,'v');

raices_num=roots(num)
raices_den=roots(den)

zpk(Glc)

polos_la=pole(Glac);
polos_lc=pole(Glc);

figure; pzmap(Glc)
figure; step(3*Glc)
legend('Respuesta LC con PI')
[W,Z]=damp(Glc)
figure; bode(Glc)
%% --------------------------------------------------------------
% Compensador proporcional-derivativo
% Probar este conjunto de ganancias para observar los efectos:
Kp=6;             % Ganancia proporcional
Kd=4.75;            % Ganancia derivativa

Gc=Kp + s*Kd;

% Función de transferencia de lazo abierto
Glac=series(Gla,Gc);

% Función de transferencia de lazo cerrado
Glc=feedback(Glac,1);

[num,den]=tfdata(Glc,'v');

raices_num=roots(num)
raices_den=roots(den)

zpk(Glc)

polos_la=pole(Glac);
polos_lc=pole(Glc);

figure; pzmap(Glc)
figure; step(3*Glc)
legend('Respuesta LC con PD')

[W,Z]=damp(Glc)
figure; bode(Glc)
%% --------------------------------------------------------------
% Compensador PID
close all
clc
Gcpi=0.08*(s+0.18)/s;
                  
Gcpd=4.75*(s+1.263);
Gcpid=Gcpi*Gcpd;

% Reajustado
Gcpid=0.39478*(s+1.263)*(s+0.18)/s;

 % Función de transferencia de lazo abierto
Glac=series(Gla,Gcpid);

% Función de transferencia de lazo cerrado
Glc=feedback(Glac,1);

[num,den]=tfdata(Glc,'v');

raices_num=roots(num)
raices_den=roots(den)

zpk(Glc)

polos_la=pole(Glac);
polos_lc=pole(Glc);

figure; pzmap(Glc)
figure; step(3*Glc)
[W,Z]=damp(Glc)

legend('Respuesta LC con PID')
figure; bode(Glc)
figure; bode(Glac)
figure; rlocus(Glac)