Control de una banda

UNIVERSIDAD PANAMERICANA

Escuela de Ingeniería Laboratorios Laboratorio de Control Digital

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INTRODUCCION AL DISEÑO MECATRÓNICO
Objetivo: El alumno utilizará sus conocimientos para diseñar la etapa de control de una banda transportadora utilizando el integrado LM18293 y una fotorresistencia

Ingeniería Mecatrónica

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INTRODUCCIÓN TEÓRICA
El término mecatrónica se usa para denotar un campo interdisciplinario de la ingeniería en rápida evolución, que trata con el diseño de productos cuya función se apoya en la integración de componentes mecánicos y electrónicos coordinados por una arquitectura de control. La palabra mecatrónica se acuñó en Japón a finales de los 60, se dispersó porEuropa y ahora se usa de manera común en Estados Unidos. Las principales disciplinas involucradas en el diseño de sistemas mecatrónicos incluyen a la ingeniería mecánica, electrónica, de control y en computación. Un ingeniero en sistemas mecatrónicos debe ser capaz de diseñar y seleccionar circuitos analógicos y digitales, componentes basados en microprocesadores, dispositivos mecánicos, sensores yactuadores, y controles, de modo que el producto final logre la meta deseada. En la actualidad, prácticamente todos los dispositivos mecánicos incluyen componentes electrónicos y algún tipo de monitoreo o control computacional. Por tanto, el término de sistema mecatrónico abarca una miríada de dispositivos y sistemas. Los microcontroladores se incrustan cada vez más en los dispositivoselectromecánicos, lo que crea muchas más posibilidades de flexibilidad y control en el diseño de sistemas. Los ejemplos de sistemas mecatrónicos incluyen el sistema de control de vuelo y navegación de un avión, el sistema de bolsas de aire y frenos antibloqueo de un automóvil, el equipo de fabricación automatizado como los robots y las máquinas-herramienta controladas numéricamente (CNC), loselectrodomésticos inteligentes para cocinas y el hogar, como tostadores de pan y lavadoras de ropa, e incluso juguetes. A fin de poder diseñar sistemas que sean de menor costo, más confiables y flexibles, es necesario lograr desde las primeras etapas del proceso de diseño la fusión a través de las fronteras tradicionales de las ingenierías mecánica, eléctrica, electrónica y de control. La mecatrónica adopta unenfoque concurrente o participativo entre estas disciplinas en lugar del enfoque secuencial tradicional del desarrollo, por ejemplo, del sistema mecánico, luego el diseño de la parte eléctrica y después la parte del microprocesador. La mecatrónica trabaja con lo que se compone como sistemas. Un sistema puede concebirse como una caja con una entrada y una salida y de la cual no nos interesa sucontenido, sino la relación que existe entre la salida y la entrada. Por ejemplo, un motor se podría considerar como un sistema cuya entrada es la alimentación de energía eléctrica y la salida es la rotación de un eje. Los sistemas pueden dividirse en sistemas de medición y sistemas de control. Un sistema de medición se puede considerar como una caja negra que se utiliza para medir. Su entrada es lamagnitud que se desea medir y su salida es el valor correspondiente a dicha magnitud. En el caso de un sistema de medición de temperatura, como, un termómetro, la entrada es la temperatura y la salida es un número que aparece en la escala. Un sistema de control puede considerarse como una caja negra que sirve para controlar la salida de un valor o secuencia de valores determinados. Por ejemplo, laentrada de un sistema de control de calefacción central doméstica correspondería al valor de la temperatura que se

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desea obtener en el interior de una casa; su salida sería mantener la casa a esa temperatura; es decir, se fija en el termostato o en el controlador el...