Tren de Levitación Magnética
Páginas: 6 (1257 palabras)
Publicado: 13 de noviembre de 2013
PROTOCOLO DE TESIS DE MAESTRIA.
Título del Tesis:
SISTEMA DE LEVITACION MAGNETICO CON UN GRADO DE LIBERTAD.
Autores: Dr. José Eladio Flores Mena
Dr. Fernando Reyes Cortes.
1. INTRODUCCIÓN.
En los últimos años ha habido un creciente desarrollo tanto teórico como experimental en el área de la Automatización, esta es una disciplina que reúne diferentes áreas delconocimiento cuyo principal objetivo es: el control adecuado de un cierto proceso. Aunque sistemas de control han existido durante mucho tiempo, el desarrollo de la tecnología desde los años cincuenta ha permitido una expansión en el área de influencia de la automatización, al extremo de que prácticamente hablando del mundo moderno este no podría existir tal como lo conocemos, sin el uso decontroladores automáticos. Dentro de la Automatización un temas de particular interés es el estudio de la Dinámica de Sistemas No Lineales, en estos ademas de su interés intrínseco en las propias matemáticas y física, los sistemas dinámicos han tenido una enorme importancia en la generación de modelos de fenómenos como el movimiento de los astros o de un satélite en orbita, hidrodinámica yturbulencia, el crecimiento y movimiento de capitales, la dinámica de poblaciones y en control no lineal. Los modelos matemáticos que se utilizan en el estudio de la Dinámica de Sistemas No Lineales, comúnmente están representados por ecuaciones matemáticas que relacionan las variables relevantes del sistema y parámetros que representan las condiciones externas.
Como ejemplo del estudio desistemas dinámicos no lineales, tenemos a los sistemas de levitacion que son muy usados por ejemplo en giroscopios, acelerometros, y trenes de alta velocidad. Esto nos motivan a estudiar la levitación de una disco magnetizado, este sistema consiste en mantener flotando en el aire, una disco de material magnético por medio de un solenoide cuya corriente es controlada a partir de una realimentación(de tipo óptica) de la posición de la pelota.
En los sistemas de levitacion la fuerza magnetica juega un papel muy importante, los modelo con los que se cuentan para estos son no lineales y dependen de parametros desconocidos los cuales se conocen por pruebas sobre el sistema. La friccion es una de las fuerzas que tambien son dificiles de modelar.
El presente trabajo tiene comoobjetivo estudiar un sistema de levitacion con un grado de libertad, en primer lugar revisar el modelo matematico para un levitador con un grado de libertad, enseguida realizar el analisis de estabilidad, posteriormente construir un ambiente de control, para implemetar controladores de posicion y finalmente explorar un control de seguimiento con un disco.
2. JUSTIFICACION.La levitación magnética tiene numerosas aplicaciones practicas en la investigación y en la industria, particularmente en donde la fricción debe ser reducida o eliminada . Algunas de las aplicaciones mas prometedoras están en la transportación, pero también se aplica en giroscopios y acelerómetros. Debido a esto, en las ultimas décadas los sistemas de levitación magnética han sido objeto demuchos estudios, en estos estudios se ven involucradas distintas disciplinas de la ingeniería como son: la mecánica, electronica, eléctrica, computo y control; esto desde luego da origen a la creación de grupos de investigación interdisciplinarios.
En países como Alemania y Japón, los trenes de levitación magnética y sus principios de funcionamiento han sido ampli8amente abordados, su nivel dedesarrollo actual no es el adecuado para lograr un desarrollo comercial de este tipo de sistemas, encontrándose un numero de retos tecnológicos que han despertado el interés de la comunidad científica a nivel nacional e internacional.
En la Facultad de Ciencias de la Electronica hemos iniciado el estudio de estos sistemas, con el trabajo de tesis de Enrique Ramírez Barrientos, con el cual se...
Título del Tesis:
SISTEMA DE LEVITACION MAGNETICO CON UN GRADO DE LIBERTAD.
Autores: Dr. José Eladio Flores Mena
Dr. Fernando Reyes Cortes.
1. INTRODUCCIÓN.
En los últimos años ha habido un creciente desarrollo tanto teórico como experimental en el área de la Automatización, esta es una disciplina que reúne diferentes áreas delconocimiento cuyo principal objetivo es: el control adecuado de un cierto proceso. Aunque sistemas de control han existido durante mucho tiempo, el desarrollo de la tecnología desde los años cincuenta ha permitido una expansión en el área de influencia de la automatización, al extremo de que prácticamente hablando del mundo moderno este no podría existir tal como lo conocemos, sin el uso decontroladores automáticos. Dentro de la Automatización un temas de particular interés es el estudio de la Dinámica de Sistemas No Lineales, en estos ademas de su interés intrínseco en las propias matemáticas y física, los sistemas dinámicos han tenido una enorme importancia en la generación de modelos de fenómenos como el movimiento de los astros o de un satélite en orbita, hidrodinámica yturbulencia, el crecimiento y movimiento de capitales, la dinámica de poblaciones y en control no lineal. Los modelos matemáticos que se utilizan en el estudio de la Dinámica de Sistemas No Lineales, comúnmente están representados por ecuaciones matemáticas que relacionan las variables relevantes del sistema y parámetros que representan las condiciones externas.
Como ejemplo del estudio desistemas dinámicos no lineales, tenemos a los sistemas de levitacion que son muy usados por ejemplo en giroscopios, acelerometros, y trenes de alta velocidad. Esto nos motivan a estudiar la levitación de una disco magnetizado, este sistema consiste en mantener flotando en el aire, una disco de material magnético por medio de un solenoide cuya corriente es controlada a partir de una realimentación(de tipo óptica) de la posición de la pelota.
En los sistemas de levitacion la fuerza magnetica juega un papel muy importante, los modelo con los que se cuentan para estos son no lineales y dependen de parametros desconocidos los cuales se conocen por pruebas sobre el sistema. La friccion es una de las fuerzas que tambien son dificiles de modelar.
El presente trabajo tiene comoobjetivo estudiar un sistema de levitacion con un grado de libertad, en primer lugar revisar el modelo matematico para un levitador con un grado de libertad, enseguida realizar el analisis de estabilidad, posteriormente construir un ambiente de control, para implemetar controladores de posicion y finalmente explorar un control de seguimiento con un disco.
2. JUSTIFICACION.La levitación magnética tiene numerosas aplicaciones practicas en la investigación y en la industria, particularmente en donde la fricción debe ser reducida o eliminada . Algunas de las aplicaciones mas prometedoras están en la transportación, pero también se aplica en giroscopios y acelerómetros. Debido a esto, en las ultimas décadas los sistemas de levitación magnética han sido objeto demuchos estudios, en estos estudios se ven involucradas distintas disciplinas de la ingeniería como son: la mecánica, electronica, eléctrica, computo y control; esto desde luego da origen a la creación de grupos de investigación interdisciplinarios.
En países como Alemania y Japón, los trenes de levitación magnética y sus principios de funcionamiento han sido ampli8amente abordados, su nivel dedesarrollo actual no es el adecuado para lograr un desarrollo comercial de este tipo de sistemas, encontrándose un numero de retos tecnológicos que han despertado el interés de la comunidad científica a nivel nacional e internacional.
En la Facultad de Ciencias de la Electronica hemos iniciado el estudio de estos sistemas, con el trabajo de tesis de Enrique Ramírez Barrientos, con el cual se...
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