Señales de prueba típicas

RESUMEN: En esta práctica de laboratorio se pretende realizar la identificación física de un motor de DC, la identificación de sistemas físicos consiste en construir un modelo a partir de la variables medidas en un proceso, sabiendo de antemano que los modelos no son únicos para cada sistema. La herramienta a utilizarse en esta práctica es la función de transferencia un modelo matemático altamente utilizado en los análisis de respuesta transitoria y de frecuencia.

I. INTRODUCCIÓN

En el mundo moderno cada día se hace necesario la comprensión de las partes interactivas de algún determinado problema para llegar a una solución en forma rápida y eficiente. No todos los problemas se pueden considerar de fácil solución mediante el uso de sistemas empíricos que controlen mediante apagado o encendido de algún elemento y esperar que todo el proceso funcione en forma correcta. Es necesario en algunas ocasiones, plantear diferentes niveles de complejidad al controlador de un sistema específico, para garantizar que la calidad del producto es conforme con lo establecido a la competencia local, nacional y/o global. Por ende, para poder diseñar estos controladores mencionados, se hace obligatorio el planteamiento de un modelo que sea capaz de representar en una forma bastante cercana la complejidad del proceso, es aquí donde entra la determinación de un modelo matemático, a jugar un papel importante a nivel industrial y científico, garantizando que se puede realizar la acción controladora apropiada y garantizar de esta forma, el correcto funcionamiento del sistema total.

II. PROCEDIMIENTO

Señales de prueba típicas

Las señales de prueba que se usan regularmente son funciones escalón (a), rampa (b), parábola (c), etc. Con estas señales de prueba, es posible realizar con facilidad análisis matemáticos y experimentales de sistemas de control, dado que las señales son funciones del tiempo muy simples.

Figura 1. Señales de pruebas típicas

La forma de la entrada a la que el sistema estará sujeto con mayor frecuencia bajo una operación normal determina cuál de las señales de entrada típicas se debe usar para analizar las características del sistema. Si las entradas para un sistema de control son funciones del tiempo que cambian en forma gradual, una función rampa sería una buena señal de prueba. Asimismo, si un sistema está sujeto a perturbaciones repentinas una función escalón sería una buena señal de prueba; y para un sistema sujeto a entradas de choque, una función impulso sería la mejor.

Señal de prueba r(t) R(s)

Escalón r(t) = A, t > 0 r(t) = 0, t < 0 R(s) = A/s

Rampa r(t) = At, t > 0 r(t) = 0, t < 0 R(s) = A/s2

parabólica r(t) = At2, t > 0 r(t) = 0, t < 0 R(s) = 2A/s3

Tabla 1. Señales

...