Análisis motor generador
Páginas: 8 (1942 palabras)
Publicado: 25 de marzo de 2011
Análisis Motor-Generador
Manuel Fernando Niño . Cód. 20052005056. Carlos Andrés Sandoval Aparicio. Cód. 20061005074. Ernesto Alexander Cortes Farfán. Cód. 20052005028.
Resumen
El presente trabajo pretende implementar, analizar y caracterizar un sistema de Motor- Generador teniendo especial énfasis en las no linealidades del sistema y posteriormente introducir un sistema de control.Palabras Clave— Motor-Generador, Caracterización, no linealidad, Controlador, tiempo muerto, saturación.
* INTRODUCCIÓN
El control es de vital importancia en la ingeniería, además de resultar imprescindible en sistemas robóticos o procesos de manufactura moderna, entre otras aplicaciones, se ha vuelto esencial en operaciones industriales como el control de presión, temperatura, humedad,viscosidad y flujo en las industrias de transformación.
Un controlador es un dispositivo basado en hardware que funciona mediante el monitoreo de una señal de error, que es la diferencia entre los valores establecidos (el valor de temperatura, velocidad, etc, que se requiere que el controlador mantenga) y los valores reales o medidos que el parámetro a controlar tiene. La combinación del sistema acontrolar y el controlador empleado tienen generalmente una disposición de lazo cerrado y es el tipo de controlador que se emplea en este trabajo.
La Ingeniería de Control se basa en la mayoría de casos en el estudio de sistemas dinámicos lineales e invariantes en el tiempo (LTI), sin embargo, este contexto pierde validez a la hora de implementar controladores en el mundo real ya que
lossistemas se comportan de forma no lineal debido a características intrínsecas que algunos casos pueden ser modeladas y en otros no.
En esta ocasión es modelado de manera no convencional el sistema motor-generador teniendo en cuenta dichas características del proceso que representan alinealidades en el modelado del sistema tales como zonas de trabajo muertas y niveles de saturación.
De estaforma se logra confrontar el modelado lineal que se hace en la mayoría de casos, y este nuevo modelo. También es útil para aplicar los conceptos estudiados que se emplean en los sistemas no lineales.
Los desarrollos a realizar se llevan a cabo gracias a las herramientas matemáticas y de simulación vistas durante la asignatura de Control III (Simulink y Matlab).
1. MOTOR GENERADOR
Unsistema Motor Generador es la unión de dos motores mediante acople mecánico, donde al primer motor se le aplica un voltaje en su entrada lo que hace girar su eje y por tanto también mover el eje del motor dos lo que genera un voltaje a la salida que idealmente si los dos motores son iguales debería ser el mismo, pero debido a la fricción y la imperfección del acople el voltaje aplicado al primermotor es mayor que el obtenido en el segundo motor.
En la figura 1 se observa el montaje del Sistema Motor-generador. Se utilizaron dos motores de la misma marca y serie, por tanto tienen el mismo tamaño y voltaje de funcionamiento. Luego se acoplaron mediante una pieza de metal torneada a la medida de los ejes para un buen acoplamiento y colocados sobre una base de madera para mantenerlos fijos.Figura 1. Motor - Generador
2. CARACTERIZACION DE LA PLANTA
Con el fin de analizar la respuesta de un sistema y en particular sus características no lineales se implemento un sistema motor generador en el que se encuentran no linealidades como tiempo muerto, saturación y fricción.
Figura 2. Diagrama de bloques planta Motor - Generador
El tiempo muerto se puede apreciarcuando se excita la planta con una entrada tipo paso y la salida de la misma presenta un retardo en el inicio de su respuesta, como se puede apreciar en la figura 3.
Figura 3. Salida de la planta
La saturación del sistema se presenta en la salida del controlador ya que a partir de cierto voltaje de entrada la salida presenta un máximo de voltaje. Esto se debe a que el ciclo útil no puede...
Manuel Fernando Niño . Cód. 20052005056. Carlos Andrés Sandoval Aparicio. Cód. 20061005074. Ernesto Alexander Cortes Farfán. Cód. 20052005028.
Resumen
El presente trabajo pretende implementar, analizar y caracterizar un sistema de Motor- Generador teniendo especial énfasis en las no linealidades del sistema y posteriormente introducir un sistema de control.Palabras Clave— Motor-Generador, Caracterización, no linealidad, Controlador, tiempo muerto, saturación.
* INTRODUCCIÓN
El control es de vital importancia en la ingeniería, además de resultar imprescindible en sistemas robóticos o procesos de manufactura moderna, entre otras aplicaciones, se ha vuelto esencial en operaciones industriales como el control de presión, temperatura, humedad,viscosidad y flujo en las industrias de transformación.
Un controlador es un dispositivo basado en hardware que funciona mediante el monitoreo de una señal de error, que es la diferencia entre los valores establecidos (el valor de temperatura, velocidad, etc, que se requiere que el controlador mantenga) y los valores reales o medidos que el parámetro a controlar tiene. La combinación del sistema acontrolar y el controlador empleado tienen generalmente una disposición de lazo cerrado y es el tipo de controlador que se emplea en este trabajo.
La Ingeniería de Control se basa en la mayoría de casos en el estudio de sistemas dinámicos lineales e invariantes en el tiempo (LTI), sin embargo, este contexto pierde validez a la hora de implementar controladores en el mundo real ya que
lossistemas se comportan de forma no lineal debido a características intrínsecas que algunos casos pueden ser modeladas y en otros no.
En esta ocasión es modelado de manera no convencional el sistema motor-generador teniendo en cuenta dichas características del proceso que representan alinealidades en el modelado del sistema tales como zonas de trabajo muertas y niveles de saturación.
De estaforma se logra confrontar el modelado lineal que se hace en la mayoría de casos, y este nuevo modelo. También es útil para aplicar los conceptos estudiados que se emplean en los sistemas no lineales.
Los desarrollos a realizar se llevan a cabo gracias a las herramientas matemáticas y de simulación vistas durante la asignatura de Control III (Simulink y Matlab).
1. MOTOR GENERADOR
Unsistema Motor Generador es la unión de dos motores mediante acople mecánico, donde al primer motor se le aplica un voltaje en su entrada lo que hace girar su eje y por tanto también mover el eje del motor dos lo que genera un voltaje a la salida que idealmente si los dos motores son iguales debería ser el mismo, pero debido a la fricción y la imperfección del acople el voltaje aplicado al primermotor es mayor que el obtenido en el segundo motor.
En la figura 1 se observa el montaje del Sistema Motor-generador. Se utilizaron dos motores de la misma marca y serie, por tanto tienen el mismo tamaño y voltaje de funcionamiento. Luego se acoplaron mediante una pieza de metal torneada a la medida de los ejes para un buen acoplamiento y colocados sobre una base de madera para mantenerlos fijos.Figura 1. Motor - Generador
2. CARACTERIZACION DE LA PLANTA
Con el fin de analizar la respuesta de un sistema y en particular sus características no lineales se implemento un sistema motor generador en el que se encuentran no linealidades como tiempo muerto, saturación y fricción.
Figura 2. Diagrama de bloques planta Motor - Generador
El tiempo muerto se puede apreciarcuando se excita la planta con una entrada tipo paso y la salida de la misma presenta un retardo en el inicio de su respuesta, como se puede apreciar en la figura 3.
Figura 3. Salida de la planta
La saturación del sistema se presenta en la salida del controlador ya que a partir de cierto voltaje de entrada la salida presenta un máximo de voltaje. Esto se debe a que el ciclo útil no puede...
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