sistemas de control

UNLZ- Ingeniería Mecánica

Sistemas de Control

Guía de TP

Trabajo Práctico Nº 1
Contenido: Resolución de problemas sobre bloques. Linealización. Obtención de
modelos de plantas mecánicas sobre la base de la Función Transferencia
Problema Nº 1
Dados los siguientes sistemas, mediante sus diagramas en bloques, realizar su reducción
a través del álgebra de bloques y obtener C(s)/R(s).0.5( s  0.8)
1
0.5
G1( s )  10( s  8); G2 ( s ) 
; H (s) 
; H1( s ) 
; H 2 ( s )  kt s
s ( s  2)( s  4)
( s  1)
( s  0.5)
Problema Nº 2
El esquema siguiente representa la base de un sismógrafo. Se desea determinar la
función transferencia que vincula la diferencia de posiciones respecto a una de ellas, es
decir la relación:

X 2 ( s)  X 1 ( s)
X 1 ( s)

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Nota: Analizar y justificar si el dispositivo sirve como acelerómetro.

Problema Nº 3
La figura indicada a continuación muestra el esquema representativo de la suspensión de
un automóvil, donde el coeficiente Kn viene dado por la elasticidad del neumático, Ka y Ba
pertenecen alamortiguador y espiral, Me y Ma representan la cuarta parte de la masa del
eje y del automóvil respectivamente. Indicar como se comporta la posición del automóvil
X2, al excitar el sistema con la entrada X1 que representa las variaciones del camino.
Adicionalmente obténgase un diagrama en bloques.

Problema Nº 4
Para el dispositivo mecánico indicado a continuación, obténgase la función transferencia: (s)
F (s)

Y determínese además un diagrama en bloques.
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Problema Nº 5
Para el dispositivo mecánico indicado determinar la función transferencia X1(s)/F(s) y
hallar un diagrama en bloques que lo represente.

Problema Nº 6
Representar mediante un bloque los siguientesdispositivos físicos, indicando las
variables de entrada, salida y la función transferencia que las vincula.
6.a.- Termocupla de ganancia Kt y constante de tiempo t .
6.b.- Potenciometro rotativo de 360 º conectado en sus extremos a una tensión de
alimentación de 30 VCC, como se indica a continuación:

6.c.- Una generatriz tacométrica que se empleará a una velocidad angular nominal de
1000r.p.m. se ha verificado en un ensayo de laboratorio obteniéndose los siguientes
valores

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Problema Nº 7.-Determinar un diagrama en bloques para el proceso de la figura y
calcular las funciones transferencias indicadas a continuación:

1( s )

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T (s)

y

V (s)
T (s)

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TRABAJO PRÁCTICO Nº 2
Contenido: Resolución de problemas. Modelos matemáticos basados en la Función
Transferencia de plantas térmicas, de nivel, electromecánicas e hidráulicas. Controles
prácticos.
Problema Nº 1.
Un motor de CC del cual se conocen algunos datos, se utilizarápara accionar una carga
formada por un momento de inercia J y un rozamiento viscoso B. Se pide:
a) Hallar un diagrama en bloques y determinar la función transferencia: (s)/Ea(s).
b) Calcular las constantes de tiempo que intervienen.
c) Si se alimenta la armadura con 300 V CC, determinar la velocidad en régimen
estacionario en vacío y con carga.
d) Determinar las diferentes potenciasdesarrolladas en vacío y carga.
e) Determinar el rendimiento del motor.
Datos:
La=0.05 H
Ea=300 V

Ra=1 Ohm
Ec=300 V

KT=1.10 N.m/A
Jm=0.4 N.ms^2
Bm=0.005 Nms
Ic= 2 A
Lc=5H
J=0.5 Nms^2
B=0.1 Nms

Problema Nº 2
En el sistema de la figura se hace girar(con un impulsor externo) el rotor del generador de
CC a una velocidad . Determinar un diagrama en bloques que permita calcular la...