Control

Control de Posición y Velocidad I.

Introducción.

Un diagrama general de un sistema de control de una entrada y una salida correspondiente a un servomotor esta formado de manera general, por el valor deseado (set point), comparador, controlador, un servomotor y la retroalimentación.

En este tipo de sistemas las variables del set point y de salida son comparadas y se produceuna señal de error, la cual actúa sobre el controlador en la trayectoria directa del sistema dando como resultado la velocidad o posición de la flecha del motor.

En un servomecanismo, la trayectoria directa puede estar formada por un amplificador que controla el motor, el cual a su vez puede desplazar su eje a una posición o regular su velocidad, por ejemplo para localizar un satélite, eltransporte de cajas, envases, etc.

La descripción del sistema de control se puede resumir en términos generales como:
a) Hay una comparación entre la entrada y la salida para obtener una señal de error.
b) La señal de error es la entrada al amplificador (controlador).
c) La señal de error que entra al controlador se convierte en el voltaje de entrada del motor.

Lascondiciones anteriores son tomadas con frecuencia como definición de un sistema de control de lazo cerrado. En la mayoría de los casos es necesario emplear transductores, con el objeto de convertir señales de diversas naturalezas en otras que sean fácilmente manipuladas, generalmente a señales eléctricas (voltajes o corrientes), por ejemplo sensor-transductor, velocidad-voltaje.

Para el caso de unsistema de control de velocidad la línea de entrada es un potenciómetro que produce una velocidad similar a la posición de su cursor y el transductor en la línea de retroalimentación es un tacogenerador que proporciona un voltaje proporcional a la velocidad de salida del eje del motor, el cual es comparado con la velocidad deseada, representada por el voltaje del potenciómetro.

La partedel sistema usada para comparar la entrada con la salida y producir una señal de error es lo que constituye el comparador. Es importante hacer notar que hay un lazo errado en el sistema desde la salida y a través de un transductor hacia la unidad de comparación.

El efecto de este lazo cerrado el que da a los sistemas de retroalimentación sus propiedades particulares, tanto ventajas comodesventajas.

Una ventaja de un sistema retroalimentado es que el error es compensado por el sistema produciendo una acción correctora que trata de mantener la salida lo menos alejada de la señal de entrada deseada. Si la diferencia es causada por una carga externa, un disturbio interno en el sistema o algunos cambios en los parámetros del sistema, por ejemplo la ganancia de un amplificador, elsistema compensa esa variación.

La desventaja de los sistemas que tienen retroalimentación se debe a la trayectoria de lazo cerrado del sistema, el cual puede tender a un error permanente (offset) o dar una respuesta oscilatoria a cualquier variación de la entrada. La respuesta puede tomar algún tiempo en llegar al estado deseado o puede convertirse en inestable.

Tablas.

Parael primer experimento, Transductor de velocidad (Tacogenerador en directa), se obtuvieron los datos siguientes:
[pic]
Tabla 1.

En el experimento 2, las lecturas fueron:
[pic]
Tabla 2.

En la parte de control de posición, los datos leídos son:
[pic]
Tabla 3.
Solución Matemática.
Para obtener la ecuación de la curva característica y la relación entre las variables, seutilizan las siguientes fórmulas:
[pic]
Donde:
[pic]; es la pendiente de la recta.
[pic]; n = número de puntos.

Hoja de Resultados; Gráficas y Resultados.
1. ¿Cuál es el objetivo de la práctica?

Conocer cada elemento los módulos G36A y TY36A/EV y aprender a alambrarlo correctamente.
Familiarizarse con el uso de los transductores de velocidad y sus características....