Porque se necesita algo y no existe y debe crearlo.

Monografía Control

Objetivo:

El trabajo de un ingeniero consiste en resolver problemas:

Porque se necesita algo y no existe y debe crearlo

Porque algo no funciona, hay que repararlo

Porque hay que prever que no se rompa, lo mantiene

Por tal motivo, uno de los objetivos de este trabajo es tratar de aplicar algunas de las herramientas utilizadas por los ingenieros relacionadas con el círculo virtuoso:

• Definición del problema,
• análisis,
• diseño,
• simulación,
• construcción,
• ensayos,
• comparación de resultados con la simulación.

Por supuesto que en el trabajo real del ingeniero se deberán tener en cuenta otras consideraciones adicionales tales como selección de los componentes, verificación de normas a cumplir, ensayos de certificación, etc.

Como parte de la aprobada de la materia Control, se requiere que el futuro profesional demuestre haber adquirido los conceptos fundamentales y las herramientas necesarias para poder analizar y diseñar sistemas de control lineales e invariantes en el tiempo. Al aprobar los parciales, demuestra haber aprendido las herramientas utilizadas en Control.

Para demostrar que se han aprendido los conceptos de control, se sugiere que realicen una monografía siguiendo algunas indicaciones. Recuerden que lo importante es relacionar los conceptos con el sistema estudiado.

También es importante

TEMAS A DESARROLLAR

INDICE

Definición del problema

• Que queremos controlar? Planta, Variable controlada
• Con qué lo vamos a controlar? Actuador
• Con qué lo vamos a medir? Sensor + acondicionador de señal
• Cuáles son las posibles perturbaciones?
• Rango de entrada (Por norma, se suelen utilizar los valores de 0 Volt para el valor mínimo de la variable controlada y 10 Volt para el máximo. Otros valores utilizados son: 4 mA para el mínimo, 20 mA para el máximo, etc)
• Rango de salida: valor mínimo y máximo de la variable controlada

Sugerencia: al definir el problema, se recomienda imaginar un control “manual” del sistema: donde uno mira la salida del sensor, piensa la señal de mando y ordena a la mano una acción

Diagrama de bloques (con cajas representando cada uno de los puntos anteriores. Recordar que un bloque no se puede conectar al siguiente si la variable de salida del bloque anterior se modifica. Además, indicar las unidades tanto a la entrada como a la salida.

Modelo matemático determinado de manera teórica o experimental

Armar el modelo de Simulink

Se sugiere:

Verificar que se cumpla el modelo calculado o medido de cada componente (ingresar la entrada la variable correspondiente –escalón- y analizar la salida en el scope conectado tanto en magnitud como el transitorio

Conectar los bloques teniendo en cuenta que al agregar un bloque, no debe “cargar” al anterior. Dibujar cada bloque para que represente un componente. Agregue las dimensiones a la entrada y a la salida de cada bloque. Conecte un scope a la salida de cada bloque. Designar cada bloque con el nombre del componente que representa.

2 Función de transferencia de Lazo abierto

Calcular la FT por álgebra de diagrama de bloques y por Mason

Calcular ceros y polos

Escribir la FT de modo (zpK)

Dibujar ceros y polos en el plano de la variable compleja “s”

Determinar tipo de sistema

ERROR DE RÉGIMEN. Analizar el comportamiento de régimen del sistema a lazo cerrado (error de régimen) con distintas señales de entrada: escalón, rampa, parábola estudiando su significado para vuestro sistema. Aplicar los conceptos de Tipo de entrada, Tipo de Sistema, Ganancia estática y su relación con los errores calculados

Determinar Ganancia estática

Determinar el valor del error de régimen ante distintas entradas (en valores correspondientes a la variable controlada de vuestro sistema)

Matlab: Implementar el diagrama en bloques en Simulink

Se sugiere vincular la señal de referencia de la entrada con la salida mediante un MUX. Recordar de agregar un bloque entre entrada y MUX con una ganancia igual a la inversa de la ganancia estática del bloque H(s). Analicen y comenten las señales relacionándolas con los conceptos de error

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