Proyecto final de ing.de control
Páginas: 8 (1993 palabras)
Publicado: 31 de agosto de 2012
ÍNDICE
INTRODUCCION DESCRIPCION DEL PROBLEMA DIAGRAMA DE BLOQUES (TEXTUAL) DESCRIPCION DE OBTIENCION DE ECUACIONES DIFENCIALES SOLUCION DE LAS ECUACIONES EN FUCION DEL TIEMPO DIAGRAMA DE BLOQUES EN FUNCION DEL TIEMPO GRAFICAY RESPUESTAS ECUACIONES DIFERENCIAL DE LAPLACE Y SOLUCION DIAGRAMA DE BLOQUES EN FUNCION DE LAPLACE (EXT) GRAFICAS Y RESPUESTA DIAGRAMA DE BLOQUES REDUCIDO ERROR EN ESTADOESTABLE DISEÑO DE UN CONTROL (P, PI, PID) GRAFICAS Y RESPUESTAS ESTABILIDAD LUGAR GEOMETRICO DE LAS RAICES
(2) (3) (5) (6) (6) (9) (10) (13) (14) (15) (16) (18) (22) (24) (26) (27)
INTRODUCCION
LA INGENIERÍA DE CONTROL SE OCUPA DE LOS ASPECTOS TANTO TEÓRICOS COMO PRÁCTICOS INVOLUCRADOS EN EL CONTROL DE SISTEMAS Y PROCESOS, INCLUYENDO ASPECTOS TALES COMO EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE SISTEMASREGULADOS, DISEÑO Y SINTONIZACIÓN DE REGULADORES, UTILIZACIÓN DE SENSORES Y ACTUADORES, PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑAL, ETC. DESDE LA PERSPECTIVA DE UN INGENIERO ELECTROMECANICO, SU APLICACIÓN SE EXTIENDE EN MULTIPLES SALIDAS PROFESIONALES A LAS NUMEROSAS ACTIVIDADES INDUSTRIALES EN LAS QUE APARECEN INVOLUCRADOS EL CONTROL Y LA SUPERVISIÓN DE SISTEMAS Y DE PROCESOS. EN EL PRESENTE TRABAJO SEEMPLEARON LOS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS DURANTE EL CURSO Y LA PRINCIPAL IDEA FUE EL PODER EXPRESARLOS EN UNA APLICACIÓN REAL, TAL COMO ES EL CONTROL DE UN SERVOMOTOR CC EN BASE AL DESPLAZAMIENTO ANGULAR DEL EJE DEL MISMO MOTOR Y UNA DIFERENCIA DE VOLTAJE.
DESCRIPCION DEL PROBLEMA
CONSIDERE EL SERVO SISTEMA QUE SE MUESTRA EN LA FIG.MOSTRADA.EL MOTOR MOSTRADO ES UN SERVOMOTOR, UN MOTOR DE CCDISEÑADO ESPECIFICAMENTE PARA UTILIZARSE EN UN SISTEMA DE CONTROL. EL SISTEMA OPERA DE LA FORMA SIGUIENTE. UN PAR DE POTENCIOMETROS ACTUAN COMO INTRUMENTOS DE MEDIDA DE ERROR. ESTOS CONVIERTEN LAS POSICIONES DE ENTRADA Y SALIDA EN SEÑALES ELECTRICAS PROPORCIOANLES.LA ORDEN DE SEÑAL DE ENTRADA DETERMINA LA POSICION (r) DEL CONTACTO DESLIZANTE DEL POTENCIOMETRO DE LA ENTRADA, LA POSICION (r) ES LA ENTRADADE REFERENCIA AL SISTEMA, Y EL POTENCIAL ELECTRICO DEL BRAZO ES PROPORCINAL ALA POSICION DEL BRAZO.EL DESPLAZAMIENTO DE A POSICION DE SALIDA DETERMINA LA POSICION DEL CONTACTO DESLIAZANTE DEL POTENCIOMETRO DE SALIDA,LA DIFERENCIA ENTRE LA POSICION DE ENTRADA (r ) Y LA POSICION DE SALIDA ES LA SEÑAL DE ERROR (e) . El ERROR DE VOLTAJE QUE APARECE EN LAS TERMINALES DEL POTENCIOMETRO SE AMPLIFICA POREL AMPLIFICADOR CUYA GANACIA CONSTANTE ES (K1). EL VOLTAJE DE SALIDA DE ESTE AMPLIFICADOR SE APLICA AL INDUCIDO DEL CIRCUITO DEL MOTOR DE CC. SE APLICA UN VOLTAJE FIJO AL ARROLLAMIENTO DE EXITACION.SI EXISTE UN ERROR, EL MOTOR DESARROLLA UN PAR PARA ROTAR LA ACRGA DE SALIDA DE FORMA QUE SE REDUZCA EL ERROR A CERO. PARA UNA CORRIENTE DE CAMPO CONSTANTE, EL PAR DESARROLLADO POR EL MOTOR ES:
T
K2ia
ia
ES LA CORRIENTE
DONDE K2 ES LA CONSTANTE DEL PAR DEL MOTOR E DEL INDUCIDO.
CUANDO EL INDUCIDO ESTA GIRANDO, SE INDUCE ENEL INDUCIDO UN VOLTAJE PROPORCINAL AL PRODUCTO DEL FLUJO Y LA VELOCIDAD ANGULAR. PARA UN FLUJO CONSTANTE, EL VOLTAJE INDUCIDO DIRECTAMENTE PROPORCINAL A LA VELOCIAD ANGULAR
eb
ES
d , O BIEN: dt
eb
DONDE
K3
d dt
eb
ES LA FUERZACONTRAELECTROMOTRIZ, K3 ES LA CONSTANTE ES EL
DE LA FUERZA CONTRAELECTROMPTRIZ DEL MOTOR Y DESPLAZAMIENTO ANGULAR DEL EJE DEL MOTOR.
DIAGRAMA DEL SERVO SISTEMA
DIAGRAMA DE BLOQUES DE MANERA TEXTUAL DEL SERVO SISTEMA
DISPOSITIVO DE MEDIDA DEL ERROR SEÑAL DE ENTRADA
AMPLIFICADOR
MOTOR
TREN DE ENGRANES Y CARGA SEÑAL DE SALIDA
DESCRIPCION DE OBTIENCION DE ECUACIONES DIFENCIALES LAVELOCIDAD DE UN SERVOMOTOR CC CONTROLADO POR INDUCIDO ESTA CONTROLADA POR LA TENSION DEL INDUCIDO DEL INDUCIDO
ea (LA TENSION
ea
K1ev . ES LA SALIDA DEL AMPLIFICADOR.) LA
ECUACION DIFERENCIAL PARA EL CIRCUITO DEL INDUCIDO ES:
La
O BIEN
dia dt
dia dt
Raia
Raia k3
eb
d dt
ea
K1ev
(1)
La
LA ECUACION PARA EL EQULIBRIO DEL PAR ES:
d2 JO 2 dt
b0
d dt
T...
INTRODUCCION DESCRIPCION DEL PROBLEMA DIAGRAMA DE BLOQUES (TEXTUAL) DESCRIPCION DE OBTIENCION DE ECUACIONES DIFENCIALES SOLUCION DE LAS ECUACIONES EN FUCION DEL TIEMPO DIAGRAMA DE BLOQUES EN FUNCION DEL TIEMPO GRAFICAY RESPUESTAS ECUACIONES DIFERENCIAL DE LAPLACE Y SOLUCION DIAGRAMA DE BLOQUES EN FUNCION DE LAPLACE (EXT) GRAFICAS Y RESPUESTA DIAGRAMA DE BLOQUES REDUCIDO ERROR EN ESTADOESTABLE DISEÑO DE UN CONTROL (P, PI, PID) GRAFICAS Y RESPUESTAS ESTABILIDAD LUGAR GEOMETRICO DE LAS RAICES
(2) (3) (5) (6) (6) (9) (10) (13) (14) (15) (16) (18) (22) (24) (26) (27)
INTRODUCCION
LA INGENIERÍA DE CONTROL SE OCUPA DE LOS ASPECTOS TANTO TEÓRICOS COMO PRÁCTICOS INVOLUCRADOS EN EL CONTROL DE SISTEMAS Y PROCESOS, INCLUYENDO ASPECTOS TALES COMO EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE SISTEMASREGULADOS, DISEÑO Y SINTONIZACIÓN DE REGULADORES, UTILIZACIÓN DE SENSORES Y ACTUADORES, PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑAL, ETC. DESDE LA PERSPECTIVA DE UN INGENIERO ELECTROMECANICO, SU APLICACIÓN SE EXTIENDE EN MULTIPLES SALIDAS PROFESIONALES A LAS NUMEROSAS ACTIVIDADES INDUSTRIALES EN LAS QUE APARECEN INVOLUCRADOS EL CONTROL Y LA SUPERVISIÓN DE SISTEMAS Y DE PROCESOS. EN EL PRESENTE TRABAJO SEEMPLEARON LOS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS DURANTE EL CURSO Y LA PRINCIPAL IDEA FUE EL PODER EXPRESARLOS EN UNA APLICACIÓN REAL, TAL COMO ES EL CONTROL DE UN SERVOMOTOR CC EN BASE AL DESPLAZAMIENTO ANGULAR DEL EJE DEL MISMO MOTOR Y UNA DIFERENCIA DE VOLTAJE.
DESCRIPCION DEL PROBLEMA
CONSIDERE EL SERVO SISTEMA QUE SE MUESTRA EN LA FIG.MOSTRADA.EL MOTOR MOSTRADO ES UN SERVOMOTOR, UN MOTOR DE CCDISEÑADO ESPECIFICAMENTE PARA UTILIZARSE EN UN SISTEMA DE CONTROL. EL SISTEMA OPERA DE LA FORMA SIGUIENTE. UN PAR DE POTENCIOMETROS ACTUAN COMO INTRUMENTOS DE MEDIDA DE ERROR. ESTOS CONVIERTEN LAS POSICIONES DE ENTRADA Y SALIDA EN SEÑALES ELECTRICAS PROPORCIOANLES.LA ORDEN DE SEÑAL DE ENTRADA DETERMINA LA POSICION (r) DEL CONTACTO DESLIZANTE DEL POTENCIOMETRO DE LA ENTRADA, LA POSICION (r) ES LA ENTRADADE REFERENCIA AL SISTEMA, Y EL POTENCIAL ELECTRICO DEL BRAZO ES PROPORCINAL ALA POSICION DEL BRAZO.EL DESPLAZAMIENTO DE A POSICION DE SALIDA DETERMINA LA POSICION DEL CONTACTO DESLIAZANTE DEL POTENCIOMETRO DE SALIDA,LA DIFERENCIA ENTRE LA POSICION DE ENTRADA (r ) Y LA POSICION DE SALIDA ES LA SEÑAL DE ERROR (e) . El ERROR DE VOLTAJE QUE APARECE EN LAS TERMINALES DEL POTENCIOMETRO SE AMPLIFICA POREL AMPLIFICADOR CUYA GANACIA CONSTANTE ES (K1). EL VOLTAJE DE SALIDA DE ESTE AMPLIFICADOR SE APLICA AL INDUCIDO DEL CIRCUITO DEL MOTOR DE CC. SE APLICA UN VOLTAJE FIJO AL ARROLLAMIENTO DE EXITACION.SI EXISTE UN ERROR, EL MOTOR DESARROLLA UN PAR PARA ROTAR LA ACRGA DE SALIDA DE FORMA QUE SE REDUZCA EL ERROR A CERO. PARA UNA CORRIENTE DE CAMPO CONSTANTE, EL PAR DESARROLLADO POR EL MOTOR ES:
T
K2ia
ia
ES LA CORRIENTE
DONDE K2 ES LA CONSTANTE DEL PAR DEL MOTOR E DEL INDUCIDO.
CUANDO EL INDUCIDO ESTA GIRANDO, SE INDUCE ENEL INDUCIDO UN VOLTAJE PROPORCINAL AL PRODUCTO DEL FLUJO Y LA VELOCIDAD ANGULAR. PARA UN FLUJO CONSTANTE, EL VOLTAJE INDUCIDO DIRECTAMENTE PROPORCINAL A LA VELOCIAD ANGULAR
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DONDE
K3
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ES LA FUERZACONTRAELECTROMOTRIZ, K3 ES LA CONSTANTE ES EL
DE LA FUERZA CONTRAELECTROMPTRIZ DEL MOTOR Y DESPLAZAMIENTO ANGULAR DEL EJE DEL MOTOR.
DIAGRAMA DEL SERVO SISTEMA
DIAGRAMA DE BLOQUES DE MANERA TEXTUAL DEL SERVO SISTEMA
DISPOSITIVO DE MEDIDA DEL ERROR SEÑAL DE ENTRADA
AMPLIFICADOR
MOTOR
TREN DE ENGRANES Y CARGA SEÑAL DE SALIDA
DESCRIPCION DE OBTIENCION DE ECUACIONES DIFENCIALES LAVELOCIDAD DE UN SERVOMOTOR CC CONTROLADO POR INDUCIDO ESTA CONTROLADA POR LA TENSION DEL INDUCIDO DEL INDUCIDO
ea (LA TENSION
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K1ev . ES LA SALIDA DEL AMPLIFICADOR.) LA
ECUACION DIFERENCIAL PARA EL CIRCUITO DEL INDUCIDO ES:
La
O BIEN
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Raia k3
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(1)
La
LA ECUACION PARA EL EQULIBRIO DEL PAR ES:
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