Laboratorio De Control

Páginas: 13 (3090 palabras) Publicado: 12 de agosto de 2012
PROYECTO DE SISTEMAS DE CONTROL: Control de Posición de un motor DC.
ENTREGA I
Julio Alfonso molina, Sergio Chaparro Giglio, Jaime armando almeyda, Miguel bautista
Presentado a: Ing. José Jorge Carreño Zagarra
.

Resumen
En esta primera entrega del proyecto, se describirá el proceso que se realizó para hallar cada uno de los parámetros del motor DC necesarios para caracterizarlo, y asírealizar el control de posición del mismo. De igual manera, se describirá en detalle la construcción del circuito de lazo cerrado que incluye, amplificadores operacionales (UA741), resistencias, potenciómetros y transistores BJT de potencia. Además con la ayuda de las herramientas MATLAB y SIMULINK, se realizarán las gráficas necesarias para describir el comportamiento del motor, así como larespuesta del sistema (función de transferencia), ante las entradas impulso y escalón.

Palabras Claves
Motor DC, lazo abierto, lazo cerrado, control, sensor, actuadores, planta.

Introducción

Los sistemas de control se han consolidado a través de los años como herramientas importantes, y técnicamente indispensables, para el correcto desarrollo de mecanismos y tecnología, ya que permite obtenerexcelentes resultados con gran precisión en los procesos de trabajo que sean necesarios. Entre los diversos tipos de control se encuentra el sistema de control de posición, o servo control, que tiene varias aplicaciones en diversos procesos industriales. Son usados comúnmente en robótica, procesos mecánicos, entre otros.

En todos los servo mecanismos, uno de los componentes más importantes esel sensor de posición. Este mide la posición del servomotor y la convierte en una señal eléctrica que el sistema de control puede interpretar y usar. De esta manera es posible y necesaria la implementación de los reguladores, los cuales pueden ser de dos posiciones, proporcional (P), proporcional –integral (PI), proporcional –derivativo (PD) o proporcional-integral-derivativo (PID). En estetrabajo será presentado el manejo de reguladores tipo P, como primera medida para el control de un motor que mediante pruebas y cálculos ha sido caracterizado, con el fin de comprender el correcto funcionamiento de un servo mecanismo para la dirección de un automóvil.
Un servomecanismo es un sistema formado de partes mecánicas y electrónicas, se trata de dispositivos capaces de captar informacióndel medio y de modificar sus estados en función de las circunstancias y regular su actividad de cara a la consecución de una meta. Este sistema de control es retroalimentado y su salida es algún elemento mecánico: posición, velocidad o aceleración.

Control Proporcional.
La función de transferencia entre la salida del controlador u(t) y la señal de error e(t) es:
U(s)E(s)=Kp
Donde Kp sedenomina ganancia proporcional. Otro parámetro importante en la acción de este controlador, es la denominada banda proporcional que expresa que tan grande será la acción de control ante una señal de error en la entrada, y es igual a:
Bp=1Kp
Un controlador proporcional puede controlar cualquier planta estable, pero posee desempeño limitado y error en régimen permanente (off-set).

Control Integral:Una acción de control integral da una salida del controlador que es proporcional al error acumulado, lo que implica que es un modo de controlar lento.

La señal de control u(t) tiene un valor diferente de cero cuando la señal de error e(t) es cero. Por lo que se concluye que dada una referencia constante, o perturbaciones, el error en régimen permanente es cero.

Control Proporcional-Derivativo:La acción de control derivativa nunca se utiliza por sí sola, debido a que sólo es eficaz durante periodos transitorios, debido a esto se habla de control PD.

Donde Td es una constante de denominada tiempo derivativo. Esta acción tiene carácter de previsión, lo que hace más rápida la acción de control, aunque tiene la desventaja importante que amplifica las señales de ruido y puede provocar...
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