Protesis

Sistema de Gestión

22 de Julio de 2010 Elaborado por: Catalina Caro COMPETENCIA DISEÑO DE AUTOMATIZMOS DEL SISTEMA MECATRÓNICO CONOCIMIENTOS 1. Concepto y principio a. Modelado matemático de sistemas físicos. 2. Proceso a. Resolver las ecuaciones que define el modelo matemático. b. Elaborar los esquemas de los componentes descritos por los modelos matemáticos. c. Elaborar mediante el softwareapropiado el modelo del automatismo. d. Interpretar los resultados de la simulación. e. Identificar las variables críticas en el funcionamiento del automatismo. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Simula los modelos matemáticos mediante el software SIMULINK según especificaciones dadas previamente. 2. Elabora y consolida la información de las variables y el tipo de señal que involucra el automatismo. 3.Desarrolla los modelos matemáticos para los subsistemas del automatismo. 4. Desarrolla las funciones de transferencia de los bloques funcionales correspondientes a los subsistemas del automatismo. 5. Identifica las variables de entrada y salida de cada bloque funcional del automatismo ACTIVIDAD 1 Durante esta actividad estudiaremos los conceptos básicos para la teoría de análisis de sistemasdinámicos siempre enfocándonos en la necesidad de contextualizarlo dentro de un posible proceso de control, la actividad se dividirá en tres partes: En la parte conceptual estudiaremos las definiciones básicas para la teoría de análisis de sistemas dinámicos. En la parte procesos empezaremos a identificar este tipo de definiciones sobre procesos reales, en esta parte el estudiante analizara las formas deacercarse a un proceso desde la perspectiva física y matemática. En la parte de aplicabilidad, se incentivara al aprendiz para desarrollo estos conceptos sobre un tema de su interés en el campo de la mecatrónica o en el proyecto de grupo asignado. En etapas posteriores se trabajara sobre este sistema que el estudiante selecciona en plataformas de simulación Simulink de MATLAB®

Sistema deGestión

PARTE CONCEPTUAL Considere las siguientes definiciones MODELO MATEMÁTICO: Conjunto de ecuaciones que representan la dinámica del sistema de forma tal que sea posible visualizar y analizar sobre el mismo el comportamiento típico del sistema. SISTEMA LINEAL: Sistema donde se puede observar experimentalmente una relación proporcional entre la entrada y la salida. SISTEMAS INVARIANTES EN ELTIEMPO: Sistemas cuyos coeficientes permanecen constantes a través del tiempo (no se observa en las ecuaciones la variable de tiempo de forma explícita). SISTEMA NO LINEAL: Son sistemas donde la relación entrada salida no es proporcional sino que obedece a comportamientos más elaborados (ej. La salida es el cuadrado de la entrada). LINEALIZACIÓN DE SISTEMAS NO LINEALES: Procedimiento matemáticomediante el cual es posible analizar y operar un sistema no lineal como si fuera un sistema lineal definiendo un rango de operación fijo único donde se cumplirá dicho comportamiento (rango alrededor del set point). ESTADO: Conjunto mínimo de variables para las cuales se conoce su valor inicial (para el tiempo inicial ������������ = ������������0 ) y junto con una entrada definida definen elcomportamiento del sistema por medio de un modelo matemático. VARIABLES DE ESTADO: Las variables de estado son los símbolos matemáticos que representan los estados del sistema dentro del modelo (ej. n variables de estado ������������1 , ������������2 , … , ������������������������ ). VECTOR DE ESTADO: Arreglo matemático que incluye todas las variables de estado, este vector determina el comportamientocualquier instante de tiempo. ESPACIO DE ESTADOS: Espacio donde cada dimensión representa un estado; para un sistema con 3 estados ������������1 , ������������2 , ������������3 el espacio de estado se vería como en la Fig. 1 y podríamos representar sobre estas coordenadas el comportamiento de las variables ������������3

������������2

������������1

ECUACIONES DE ESTADO: Ecuaciones que...