Reporte

REPORTE DE LA PRÁCTICA No. 4
“IDENTIFICACIÓN PARAMÉTRICA PARA LA OBTENCIÓN DEL MODELO MATEMÁTICO DE UN MOTOR DE CC”

OBJETIVO: El alumno comprenderá y aplicará el método experimental para la obtención de parámetros que conforman el modelo matemático de un motor de c.c.

MATERIAL:
Fuente de voltaje dual +12Vcd, -12Vcd.
Fuente de voltaje 0-36 Vcd.
Etapa de potencia=2.
Etapa deacondicionamiento de señal=3.
Módulo motor de c.d. con sensor incluído.
Conectores.
Módulo ELVIS.

SOFTWARE
Programa didáctico LABCONTROL, programado en LabView.
Programa VisSim.

CONDICIONES DE TRABAJO
Voltaje aplicado al motor (variable de acuerdo al equipo).
Tiempo de muestra 10 segundos.
Voltaje aplicado a la etapa de potencia 20Vcd.
Polarización de motor con +12V,-12V, +5V, GND.

PASOSPARA REALIZAR LA PRÁCTICA:
PRIMERA PARTE

1. Se conectó el motor de c.c., la etapa de potencia, la etapa de acondicionamiento de señal y el módulo ELVIS.

2. Se utilizó el método experimental y de acuerdo a la tabla de datos obtenidos en el laboratorio se determinó:
a) Velocidad final qf=1520.495588rpm
b) Voltaje real aplicado Vra=12Volts
c) 0.632 de la velocidad final0.632qf=960.9532116 rpm
d) Tiempo tb=0.605 segundos.

3. Con los valores previamente obtenidos se obtuvieron los parámetros que conforman la función de transferencia.
a) b=1tb=10.605 seg=1.652892562 segundos.
b) d=bqfVra=209.434654

4. Por lo tanto la función de transferencia que se obtuvo del modelo matemático del motor fue:
W(s)V(s)=ds+b=209.434654s+1.652892562

5. Se hizouna simulación de la función de transferencia anteriormente obtenida en VisSim, a la cual se le aplicó el mimos voltaje que al motor.

6. Para verificar que la obtención de parámetros fue correcta se comparó la función de transferencia obtenida en el punto anterior, con la gráfica de la lista de datos que se obtuvo en el laboratorio.

La gráfica de la lista de datos se obtuvo de la siguientemanera:

En block de notas se introdujeron los datos obtenidos del motor en dos columnas (tiempo y velocidad) y se borraron todos los cerros. Se guardó el documento con extensión .dat.

En VisSim importamos esta información utilizando el bloque import (se encuentra en el menú blocks, submenú signal producer).

Finalmente se conectó el bloque a la gráfica.

7. De la gráfica delpunto 5, se realizó una identificación paramétrica utilizando el método experimental para obtener “b” y “d”. Y se compararon los resultados simulando ambas funciones de transferencia.
qf=1520.4929
Vra=12Volts
0.632qf=960.95151288
tb=0.6041667 segundos.

b=1tb=10.605 seg=1.655172405 segundos.

d=bqfVra=209.7231575
Función de transferencia:
W(s)V(s)=ds+b=209.7231575s+1.655172405Simulación:

SEGUNDA PARTE
Descripción de los elementos empleados en el experimento.
7. Los componentes utilizados en el experimento fueron el motor de c.c., el programa didáctico LABCONTROL programado en LabView, el módulo ELVIS, la etapa de potencia y una etapa de acondicionamiento de señal.
El motor de cc es el sistema que se desea controlar, debido a que es un sistema físico se le denomina planta.En el motor la entrada es el voltaje aplicado y la salida es la velocidad angular del eje.
El programa didáctico LABCONTROL programado en LabView es un programa grafico utilizado para el análisis y control de datos. Este programa imita la apariencia y funcionamiento de los instrumentos en la práctica.
El módulo ELVIS es la herramienta que pone a disposición una serie de instrumentos físicos yvirtuales, este cuenta con un dispositivo de adquisición de datos a través de bus USB y una estación de trabajo con una tarjeta de desarrollo de prototipos. El ELVIS cuenta con un Osciloscopio (disponible opción de osciloscopio de 100 MS/s con NI ELVIS II+, DMM, generador de funciones, analizador de Bode, generador de forma arbitraria, DSA, analizador de corriente/voltaje.
La etapa de...