LABORATORIO 3 Control remoto

LABORATORIO 3

Andrea Yate Bonilla 702220, Dairo Rodríguez 702248, Sebastian Camilo Sotelo 702321

mayate20@ucatolica.edu.co, drodriguez48@ucatolica.edu.co, scsotelo21@ucatolica.edu.co 

RESUMEN

Práctica de Laboratorio para aplicar los conceptos de función de transferencia, del modelo matemático tanto teórico y experimentalmente de un motor eléctrico.

1. OBJETIVOS

• Familiarización con el software Systemidentification de Matlab.
• Modelo matemático para hallar la función de transferencia del motor eléctrico.
• Usar el modelo teórico para realizar una comparación con el modelo experimental, realizando mediciones de velocidades del motor a diversos voltajes de alimentación.  

MARCO TEORICO

MATLAB

[1] Matlab es una herramienta que sirve para analizar y diseñar los sistemas y productos que transforman nuestro mundo.

El lenguaje MATLAB basado en matriz es una forma de expresar las matemáticas computacionales.

Los gráficos integrados facilitan la visualización y la obtención de información a partir de los datos.

El entorno de escritorio invita a la experimentación, exploración y descubrimiento.

El código de MATLAB se puede integrar con otros idiomas, lo que le permite implementar algoritmos y aplicaciones en sistemas web, empresariales y de producción.

SIMULINK

[2] Simulación y diseño basado en modelos

es un entorno de diagrama de bloques para simulación multidominio y diseño basado en modelos.

Admite diseño a nivel de sistema, simulación, generación automática de código y prueba y verificación continua de sistemas integrados.

Simulink proporciona un editor gráfico, bibliotecas de bloques personalizables y solucionadores para modelar y simular sistemas dinámicos.

Está integrado con Matlab, lo que le permite incorporar algoritmos en modelos y exportar resultados de simulación para su posterior análisis

SYSTEMIDENTIFICATION

[3] Esta es una herramienta la cual permite identificar o estimar un modelo matemático, es decir, una función de transferencia; sin necesidad de conocer los parámetros técnicos. Se podría considerar como un proceso desconocido en el cual a través de su adquisición de datos se puede encontrar un modelo matemático con un alto nivel de compatibilidad respecto a la teoría.

Función de Transferencia

Es una expresión matemática que caracteriza las relaciones de “Entrada – Salida” de sistemas lineales invariantes en el tiempo.

[pic 2]

Fig. 1 Función de Transferencia en Diagrama de Bloques.

[4] Para realizar un diagrama de bloques hay que tener en cuenta lo siguiente:

•  Es necesario conocer las ecuaciones que describen el comportamiento dinámico del sistema a analizar, así como las entradas y salidas.

•  Se obtiene la transformada de Laplace de estas ecuaciones, suponiendo que las condiciones iniciales son cero.

•  De las ecuaciones transformadas se despeja aquella donde esté involucrada la salida del sistema.

•  De la ecuación obtenida se ubican las variables que están como entrada y que deben de ser salidas de otros bloques, según como se muestra en Fig. 1; Se despejan esas variables de otras ecuaciones, nunca se debe utilizar una ecuación que ya se utilizó previamente.

•  Regresar al paso anterior hasta que la entrada sea considerada y todas las variables del sistema sean consideradas.

•  Después de obtener las ecuaciones se representa en formas de bloques de cada una. Debido al procedimiento utilizado los bloques quedan prácticamente para ser conectados a partir del bloque de salida.

1. MATERIALES Y MÉTODOS

• 1 PC con Matlab, Simulink y SystemIdentification instalados.
• 1 motor DC.
• Sistema que permita medir la velocidad del Motor DC.
• Fuente DC.
• Multímetro.
• El método utilizado fue le paso a paso del punto 1 al 8. del Laboratorio 2 denominado Procedimiento Experimental para hacer la introducción a Matlab y usar la herramienta systemidentification para halla el valor estimado de la función de transferencia.

1. ANALISIS DE RESULTADOS

• Tabla de los datos de entrada (Voltaje) y datos de salida (RPM) anteriormente tomados en el laboratorio numero dos

• Función de trasferencia estimada (SystemIdentification) anteriormente tomados en el laboratorio numero dos

[pic 3]

• Grafica estimada:[pic 4]

Fig. 2 Grafica Representativa de la Función de Transferencia

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