Lab control 2
Páginas: 11 (2560 palabras)
Publicado: 25 de marzo de 2011
Quevedo Alejandra 20031005097, Moreno Cristhian 20062005001, Ramírez Alexander 20051005089.
Facultad de ingeniería, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá DC., Colombia
E:mail: {ccmorenoc,josalcedol}@udistrital.edu.co
Correo electrónico: {ccmorenoc, joaramirezs, maquevedov }@correo.udistrital.edu.co
Caracterización de una planta motor para laimplementación de un control de posición
Resumen—En esta sesión práctica se estudia la caracterización de una planta de posición de un motor DC con el propósito de obtener la función de transferencia característica de la misma para realizar un control digital de esta. Se emplearán técnicas que permitan visualizar la respuesta del sistema en lazo cerrado de acuerdo a la posición angular y su respectivasalida de tensión además su respuesta en el tiempo al paso escalón unitario y las relaciones entre voltaje de salida.
Índices—Caracterización, Planta, Control, Sensor de posición, Función sensórica, Función de transferencia, control de posición.
Introducción
El objetivo de hacer control es tener un dominio permanente sobre el comportamiento de dispositivos, esto es, permitir a un sistemaejercer influencia sobre otro ajustando los resultados finales de este último, valiéndose de los parámetros adecuados y necesarios para tal fin. Los sistemas de control se pueden agrupar en dos grupos conceptuales que dependen del método como se haga el control relacionado con el dominio de la acción: sistemas en tiempo continuo ó sistemas en tiempo discreto. En este conjunto de primeras prácticas delaboratorio del segundo curso electivo de Control se planea diseñar y sintonizar un controlador para una planta para la posición de un motor DC. En otras palabras, se diseñará un controlador cuya función principal será regular la posición de un motor de corriente directa ó DC. Este primer objetivo planteado es el que se desarrollará a partir de este laboratorio y las sesiones siguientes.
Paraesta sesión, el objetivo inmediato está en el planteamiento, diseño e implementación de la planta motor para controlar la posicion así como la caracterización de la misma y del sensor empleado (caracterización del potenciómetro como sensor).
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
A. Diseño e implementación de una planta motor-potenciometro en lazo cerrado para la construcción posterior de un controladorsintonizado para el control de posición.
Durante este laboratorio se diseñará un conjunto motor- potenciometro que conformará la planta del sistema a controlar. A lo largo de este documento se mostrará el proceso de diseño, implementación y caracterización de la planta utilizada, con el fin de poder utilizar posteriormente los datos obtenidos para el desarrollo de un controlador óptimo.
Paraeste último proceso se realizará en un primer paso el cual será la caracterización del sensor para obtener de manera posterior la función de sensistividad. Y finalmente la caracterización de la planta, proceso por el cual se determinarán los parámetros necesarios que darán como resultado la función de transferencia del sistema utilizando IDENT herramienta provista por MATLAB para lacaracterización de sistemas a partir de su respuesta frente a una entrada.
PROCESO DE Diseño
A. Selección de la planta
Como principal elección para el control de posicion del motor, debe establecerse un conjunto motor-potenciometro como sensor en lazo cerrado. La selección de la planta o motor DC se hace buscando un dispositivo que trabaje con corriente directa y que además pueda variar desde 0 voltiosa 5 voltios.
Se emplea un sensor de voltaje a partir de un potenciómetro, donde se escoge la región lineal como rango de operación del sensor de posición; la posición a controlar es angular y se limita de 0º a 240º. El acople diseñado entre el motor y el potenciómetro se dispone por medio de un par de engranes o piñones con una ganancia de reducción para evitar llegar a los extremos del...
Facultad de ingeniería, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá DC., Colombia
E:mail: {ccmorenoc,josalcedol}@udistrital.edu.co
Correo electrónico: {ccmorenoc, joaramirezs, maquevedov }@correo.udistrital.edu.co
Caracterización de una planta motor para laimplementación de un control de posición
Resumen—En esta sesión práctica se estudia la caracterización de una planta de posición de un motor DC con el propósito de obtener la función de transferencia característica de la misma para realizar un control digital de esta. Se emplearán técnicas que permitan visualizar la respuesta del sistema en lazo cerrado de acuerdo a la posición angular y su respectivasalida de tensión además su respuesta en el tiempo al paso escalón unitario y las relaciones entre voltaje de salida.
Índices—Caracterización, Planta, Control, Sensor de posición, Función sensórica, Función de transferencia, control de posición.
Introducción
El objetivo de hacer control es tener un dominio permanente sobre el comportamiento de dispositivos, esto es, permitir a un sistemaejercer influencia sobre otro ajustando los resultados finales de este último, valiéndose de los parámetros adecuados y necesarios para tal fin. Los sistemas de control se pueden agrupar en dos grupos conceptuales que dependen del método como se haga el control relacionado con el dominio de la acción: sistemas en tiempo continuo ó sistemas en tiempo discreto. En este conjunto de primeras prácticas delaboratorio del segundo curso electivo de Control se planea diseñar y sintonizar un controlador para una planta para la posición de un motor DC. En otras palabras, se diseñará un controlador cuya función principal será regular la posición de un motor de corriente directa ó DC. Este primer objetivo planteado es el que se desarrollará a partir de este laboratorio y las sesiones siguientes.
Paraesta sesión, el objetivo inmediato está en el planteamiento, diseño e implementación de la planta motor para controlar la posicion así como la caracterización de la misma y del sensor empleado (caracterización del potenciómetro como sensor).
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
A. Diseño e implementación de una planta motor-potenciometro en lazo cerrado para la construcción posterior de un controladorsintonizado para el control de posición.
Durante este laboratorio se diseñará un conjunto motor- potenciometro que conformará la planta del sistema a controlar. A lo largo de este documento se mostrará el proceso de diseño, implementación y caracterización de la planta utilizada, con el fin de poder utilizar posteriormente los datos obtenidos para el desarrollo de un controlador óptimo.
Paraeste último proceso se realizará en un primer paso el cual será la caracterización del sensor para obtener de manera posterior la función de sensistividad. Y finalmente la caracterización de la planta, proceso por el cual se determinarán los parámetros necesarios que darán como resultado la función de transferencia del sistema utilizando IDENT herramienta provista por MATLAB para lacaracterización de sistemas a partir de su respuesta frente a una entrada.
PROCESO DE Diseño
A. Selección de la planta
Como principal elección para el control de posicion del motor, debe establecerse un conjunto motor-potenciometro como sensor en lazo cerrado. La selección de la planta o motor DC se hace buscando un dispositivo que trabaje con corriente directa y que además pueda variar desde 0 voltiosa 5 voltios.
Se emplea un sensor de voltaje a partir de un potenciómetro, donde se escoge la región lineal como rango de operación del sensor de posición; la posición a controlar es angular y se limita de 0º a 240º. El acople diseñado entre el motor y el potenciómetro se dispone por medio de un par de engranes o piñones con una ganancia de reducción para evitar llegar a los extremos del...
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