El documento describe el diseño de controladores discretos en espacio de estado y un controlador PID por ubicación de polos para un sistema semi-activo de suspensión (SAS). Se realiza el modelamiento matemático del SAS y la selección de las variables de estado. Luego, se diseña un controlador en continuo y otro discreto mediante ubicación de polos, y se simula el comportamiento de ambos controladores. Finalmente, se validan los resultados obtenidos y se analizan las conclusiones.
Este documento trata sobre la estabilidad en sistemas eléctricos de potencia. Explica que la estabilidad se refiere a la capacidad de un sistema eléctrico de mantener su estado de equilibrio antes y después de ser sometido a perturbaciones. Describe los tipos de estabilidad como la transitoria y la estacionaria. También analiza factores que afectan la estabilidad transitoria como la carga, potencia, tiempo de despeje de fallas y parámetros del generador.
Este documento describe un método para optimizar las dimensiones de una variante del mecanismo de retorno rápido de Whitworth con el objetivo de minimizar el par motor máximo durante un giro completo de la manivela. El método implica realizar un análisis cinemático utilizando el método de Newton-Raphson para determinar la posición y velocidades, una simulación dinámica aplicando la corrección de Baumgarte, y una optimización de las dimensiones del mecanismo mediante análisis de sensibilidad para encontrar la configuración
El documento resume diferentes mecanismos como la manivela, biela, yugo escocés, retorno rápido, palanca y línea recta. Explica cómo cada uno transmite y transforma fuerzas y movimientos, permitiendo realizar tareas con facilidad. Por ejemplo, la manivela transforma el movimiento alternativo en rotatorio, mientras que el yugo escocés hace lo contrario de manera más suave.
El documento presenta un libro de prácticas sobre circuitos eléctricos básicos y sistemas de carga y arranque de vehículos. Incluye temas como soldadura blanda, simbología eléctrica, código de colores, uso del téster, circuitos con resistencias, diodos, control de niveles, baterías, motor de arranque y alternador. Cada tema contiene objetivos, conceptos teóricos, especificaciones y ejercicios prácticos para reforzar los conocimientos adquiridos.
El documento describe las principales partes y elementos de una balanza electrónica y una balanza mecánica. Una balanza electrónica usa una bobina y un imán para generar una fuerza magnética que se opone a la fuerza de la carga, manteniendo el platillo en equilibrio. Una balanza mecánica usa un astil, planos de cuchillas y un sistema de pesas para medir la carga, y tiene elementos como un amortiguador y tornillos de regulación para controlar la sensibilidad y el cero.
Este documento resume los principales mecanismos y sus aplicaciones. Describe mecanismos como el de cuatro barras articuladas, el yugo escocés, el de retorno rápido, el de eslabón de arrastre, el Whitworth, el de cepillo de manivela, el de movimiento intermitente, la rueda de ginebra, el de trinquete, el de línea recta de Watt, el de Roberts, el de Chebyshev, el de Peaucellier, el pantógrafo y el de levas con seguidor de rodillo. Explic
El documento describe el pantógrafo, un mecanismo articulado basado en las propiedades de los paralelogramos que se usa para transmitir energía eléctrica a locomotoras y otros vehículos. El pantógrafo ferroviario consiste en un sistema articulado que sujeta un patín, presionándolo contra la catenaria para proporcionar la fuerza de tracción. El pantógrafo se sitúa en el techo de la unidad tractora y es regulable en altura para alcanzar la catenaria independientemente de su altura. La caten
Este documento trata sobre la estabilidad en sistemas eléctricos de potencia. Explica que la estabilidad se refiere a la capacidad de un sistema eléctrico de mantener su estado de equilibrio antes y después de ser sometido a perturbaciones. Describe los tipos de estabilidad como la transitoria y la estacionaria. También analiza factores que afectan la estabilidad transitoria como la carga, potencia, tiempo de despeje de fallas y parámetros del generador.
Este documento describe un método para optimizar las dimensiones de una variante del mecanismo de retorno rápido de Whitworth con el objetivo de minimizar el par motor máximo durante un giro completo de la manivela. El método implica realizar un análisis cinemático utilizando el método de Newton-Raphson para determinar la posición y velocidades, una simulación dinámica aplicando la corrección de Baumgarte, y una optimización de las dimensiones del mecanismo mediante análisis de sensibilidad para encontrar la configuración
El documento resume diferentes mecanismos como la manivela, biela, yugo escocés, retorno rápido, palanca y línea recta. Explica cómo cada uno transmite y transforma fuerzas y movimientos, permitiendo realizar tareas con facilidad. Por ejemplo, la manivela transforma el movimiento alternativo en rotatorio, mientras que el yugo escocés hace lo contrario de manera más suave.
El documento presenta un libro de prácticas sobre circuitos eléctricos básicos y sistemas de carga y arranque de vehículos. Incluye temas como soldadura blanda, simbología eléctrica, código de colores, uso del téster, circuitos con resistencias, diodos, control de niveles, baterías, motor de arranque y alternador. Cada tema contiene objetivos, conceptos teóricos, especificaciones y ejercicios prácticos para reforzar los conocimientos adquiridos.
El documento describe las principales partes y elementos de una balanza electrónica y una balanza mecánica. Una balanza electrónica usa una bobina y un imán para generar una fuerza magnética que se opone a la fuerza de la carga, manteniendo el platillo en equilibrio. Una balanza mecánica usa un astil, planos de cuchillas y un sistema de pesas para medir la carga, y tiene elementos como un amortiguador y tornillos de regulación para controlar la sensibilidad y el cero.
Este documento resume los principales mecanismos y sus aplicaciones. Describe mecanismos como el de cuatro barras articuladas, el yugo escocés, el de retorno rápido, el de eslabón de arrastre, el Whitworth, el de cepillo de manivela, el de movimiento intermitente, la rueda de ginebra, el de trinquete, el de línea recta de Watt, el de Roberts, el de Chebyshev, el de Peaucellier, el pantógrafo y el de levas con seguidor de rodillo. Explic
El documento describe el pantógrafo, un mecanismo articulado basado en las propiedades de los paralelogramos que se usa para transmitir energía eléctrica a locomotoras y otros vehículos. El pantógrafo ferroviario consiste en un sistema articulado que sujeta un patín, presionándolo contra la catenaria para proporcionar la fuerza de tracción. El pantógrafo se sitúa en el techo de la unidad tractora y es regulable en altura para alcanzar la catenaria independientemente de su altura. La caten
Este documento clasifica y describe diferentes tipos de mecanismos. Inicialmente define qué son los mecanismos y los clasifica en grupos como mecanismos de transmisión, transformación, dirección y regulación del movimiento. Luego describe varios mecanismos específicos como poleas, engranajes, tornillos, piñones y cremalleras. Finalmente menciona otros mecanismos como embragues, frenos y cojinetes. El documento proporciona detalles técnicos sobre cómo funcionan diferentes mecanismos y cómo transmiten y transforman el mov
Este documento proporciona una introducción a las celdas de carga, incluido cómo funcionan para convertir fuerzas en señales eléctricas mediante el uso de medidores de deformación en un puente de Wheatstone. Explica los diferentes tipos de celdas de carga, como las de un solo punto, de botón y en forma de S, y sus usos respectivos. También cubre temas como la calibración, compensación de temperatura y propiedades clave como capacidad, no linealidad y temperatura de funcionamiento.
Este documento introduce el concepto de estabilidad de sistemas eléctricos de potencia. Describe los componentes típicos de un sistema eléctrico, incluidos generadores, cargas, redes de transmisión y sistemas de control. Explica los diferentes tipos de perturbaciones que pueden afectar la estabilidad y clasifica la estabilidad en ángulo y tensión. Asimismo, distingue entre inestabilidad transitoria e inestabilidad a pequeñas señales.
Este documento describe el funcionamiento de los ejes cardán y sus juntas, incluyendo cómo se miden los ángulos de las juntas, cómo se calcula la irregularidad de un sistema de eje cardán, y qué niveles de irregularidad son aceptables. También proporciona instrucciones para el desmontaje, armado y montaje de ejes cardán e intermedios.
Este documento describe el funcionamiento de la dirección asistida eléctricamente en automóviles. Explica que un motor eléctrico provee par de asistencia en función del esfuerzo del conductor sobre el volante y que el sistema provee retorno activo del volante, compensación de inercia y amortiguación. También describe tres arquitecturas mecánicas comunes y los componentes electrónicos del sistema.
Este documento describe los conceptos clave de la estabilidad transitoria en sistemas eléctricos de potencia. Explica que los estudios de estabilidad transitoria evalúan la capacidad de un sistema para permanecer sincronizado durante grandes perturbaciones como fallas o pérdidas de generación. Describe los métodos para modelar generadores y la red, y las ecuaciones utilizadas. También cubre temas como el criterio de áreas iguales para determinar el tiempo crítico para eliminar una falla sin causar inestabilidad.
El criterio de áreas permite determinar la estabilidad de un sistema eléctrico en condiciones transitorias sin resolver la ecuación de oscilación. Se deduce para una máquina conectada a una barra infinita, pero también se puede aplicar a sistemas de dos máquinas. Si el área bajo la curva de potencia-ángulo desde el punto inicial hasta el máximo ángulo es igual al área desde el máximo ángulo hasta el punto inicial, el sistema es estable. Esto significa que la energía ganada durante la aceleración es igual a la energía
El documento presenta un análisis de mecanismos que incluye cinco unidades sobre principios de mecanismos, levas, engranes rectos, engranes helicoidales y trenes de mecanismos. También define conceptos básicos como síntesis, diseño, mecánica, máquina, eslabón, par cinemático y cadena cinemática. Finalmente, distingue entre mecanismos planos y esféricos.
1) El documento describe un rotor largo montado en cojinetes A y B con masas m1 y m2 en los extremos. Aunque está estáticamente balanceado debido a las masas iguales, existe un desbalanceo dinámico cuando gira a velocidad angular ω debido a las fuerzas centrífugas desiguales.
2) Se explica que un sistema puede estar estáticamente balanceado pero dinámicamente desbalanceado. Cuando gira, las fuerzas centrífugas crean un par que intenta voltear el árbol, equilibrado por las reacc
Este documento resume los principales tipos de máquinas y mecanismos, incluyendo palancas, poleas, engranajes, motores de combustión interna y externa, y motores para aviones. Describe cómo las palancas, poleas, planos inclinados y otros mecanismos simples multiplican la fuerza. Explica los diferentes tipos de engranajes, correas y cadenas que transmiten movimiento. También resume los motores de vapor, de cuatro y dos tiempos, diésel, cohetes, turborreactores, turbohélices y otros mot
Este documento trata sobre mecanismos y contiene información sobre los diferentes tipos de movimientos, clasificación de pares cinemáticos, ventajas de las máquinas simples, grados de libertad y métodos para determinar centros instantáneos y velocidades. Explica conceptos como traslación, rotación, pares como revoluta, prismática y heliocoidal, y cómo calcular la ventaja mecánica de máquinas como la palanca. También describe cómo localizar centros instantáneos en mecanismos de cuatro eslab
Este documento trata sobre el balanceo de rotores y elementos rotativos. Explica conceptos como desbalance, rotores rígidos y flexibles, y su tolerancia. Describe los métodos de balanceo estático y dinámico en uno y dos planos. Finalmente, presenta ecuaciones para modelar las vibraciones de rotores rígidos y flexibles.
Este documento describe una experiencia de laboratorio con máquinas eléctricas de corriente continua. Los estudiantes experimentarán con un motor CC en conexión shunt y un generador CC de excitación independiente acoplados en el eje. Determinarán los parámetros eléctricos y mecánicos de las máquinas, y analizarán el comportamiento del motor bajo variaciones de carga del generador. El objetivo es obtener conocimiento práctico sobre las características y operación de las máquinas de CC y verificar la teoría.
Manual seguridad salud uso carretillas elevadoras transpaletasCarlos del Río
La presente publicación está dirigida a difundir los principios básicos de prevención de riesgos en el uso de las carretillas elevadoras y transpaletas. Para ello, además de las medidas preventivas a considerar durante la utilización del equipo, se incluyen las relativas a las unidades de carga, las que pueden ocasionar los materiales que se manipulan y las de los útiles e implementos que se acoplan a las carretillas.
Asimismo, se aborda la importancia de conocer las articularidades de cada equipo, tanto las relacionadas con su uso diario, como la obligación de conocer sus capacidades y limitaciones.
Este documento trata sobre mecanismos y máquinas simples. Explica los tipos de movimiento, como lineal, circular y alternativo. Describe máquinas simples como la palanca, la rueda y el tornillo. También cubre mecanismos de transmisión como la palanca, las poleas y los engranajes, así como mecanismos de transformación como el cigüeñal y la cremallera. El documento proporciona ejemplos e imágenes para ilustrar los diferentes conceptos mecánicos.
Este documento presenta las guías de 12 laboratorios para el curso de Análisis de Sistemas de Potencia I. Los laboratorios cubren temas como el uso de software de ingeniería, modelado de componentes de sistemas eléctricos, cálculo de parámetros de líneas de transmisión, simulaciones de flujo de potencia y análisis de compensación reactiva y contingencia. Cada laboratorio describe los objetivos, consideraciones, actividades, evaluación y conclusiones. Los estudiantes aprenderán a modelar y simular sistemas elé
Este documento presenta conceptos básicos sobre sistemas mecánicos y mecanismos. Define términos como miembro, cadena cinemática y eslabón. Explica tipos de cadenas como bloqueadas, cerradas y abiertas, e introduce conceptos como inversiones de cadenas y pares cinemáticos. Finalmente, cubre temas como mecanismos planos, grados de libertad, coordenadas generalizadas y varios ejemplos de mecanismos como el mecanismo de biela-manivela y el mecanismo
Este documento presenta los apuntes para la materia de Cinemática de las Máquinas impartida en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí. El propósito de los apuntes es cubrir el contenido del programa de la materia como un requisito previo para estudios avanzados de diseño mecánico. El documento incluye capítulos sobre análisis topológico de mecanismos, mecanismos de eslabones articulados, centros instantáneos, velocidad y aceler
El documento describe las pérdidas y el calentamiento en máquinas eléctricas. Explica que existen diferentes tipos de pérdidas como pérdidas eléctricas, mecánicas y magnéticas. Las pérdidas eléctricas se deben a la resistencia de los conductores, las mecánicas a rozamientos y las magnéticas a corrientes parásitas. También define el rendimiento como la relación entre la potencia útil y absorbida, y cómo depende del factor de carga. Finalmente, explica que
El documento presenta una introducción a las máquinas simples y compuestas, incluyendo sus aplicaciones en ingeniería. Explica conceptos como esfuerzo, carga, ventaja mecánica y eficiencia. Describe seis tipos de máquinas simples - palancas, poleas, ruedas y ejes, planos inclinados, tornillos y cuñas - y cómo se pueden combinar en máquinas compuestas. Incluye ejemplos y problemas de aplicación para palancas, poleas, ruedas y ejes y transmisiones de band
Control de velocidad en motor de corriente directa Fer Aragon
Este documento propone un método para controlar la posición de un motor de corriente directa utilizando un modelo matemático basado en las leyes de Kirchhoff y la dinámica del sistema. Se describen las ecuaciones que rigen el comportamiento eléctrico y mecánico del motor, y se determinan las variables de estado del sistema. El objetivo es regular automáticamente el flujo de agua en una red mediante el posicionamiento de una válvula controlada por el motor.
Este documento describe el modelado mecánico y eléctrico de un sistema de balancín. Explica que el balancín puede analizarse como un sólido rígido alrededor de su eje central de inercia, y presenta una ecuación para describir su movimiento de rotación. También detalla los componentes eléctricos como el motor brushless y el control de velocidad, y explica que el control se desarrolló usando LabVIEW con herramientas adicionales.
Este documento clasifica y describe diferentes tipos de mecanismos. Inicialmente define qué son los mecanismos y los clasifica en grupos como mecanismos de transmisión, transformación, dirección y regulación del movimiento. Luego describe varios mecanismos específicos como poleas, engranajes, tornillos, piñones y cremalleras. Finalmente menciona otros mecanismos como embragues, frenos y cojinetes. El documento proporciona detalles técnicos sobre cómo funcionan diferentes mecanismos y cómo transmiten y transforman el mov
Este documento proporciona una introducción a las celdas de carga, incluido cómo funcionan para convertir fuerzas en señales eléctricas mediante el uso de medidores de deformación en un puente de Wheatstone. Explica los diferentes tipos de celdas de carga, como las de un solo punto, de botón y en forma de S, y sus usos respectivos. También cubre temas como la calibración, compensación de temperatura y propiedades clave como capacidad, no linealidad y temperatura de funcionamiento.
Este documento introduce el concepto de estabilidad de sistemas eléctricos de potencia. Describe los componentes típicos de un sistema eléctrico, incluidos generadores, cargas, redes de transmisión y sistemas de control. Explica los diferentes tipos de perturbaciones que pueden afectar la estabilidad y clasifica la estabilidad en ángulo y tensión. Asimismo, distingue entre inestabilidad transitoria e inestabilidad a pequeñas señales.
Este documento describe el funcionamiento de los ejes cardán y sus juntas, incluyendo cómo se miden los ángulos de las juntas, cómo se calcula la irregularidad de un sistema de eje cardán, y qué niveles de irregularidad son aceptables. También proporciona instrucciones para el desmontaje, armado y montaje de ejes cardán e intermedios.
Este documento describe el funcionamiento de la dirección asistida eléctricamente en automóviles. Explica que un motor eléctrico provee par de asistencia en función del esfuerzo del conductor sobre el volante y que el sistema provee retorno activo del volante, compensación de inercia y amortiguación. También describe tres arquitecturas mecánicas comunes y los componentes electrónicos del sistema.
Este documento describe los conceptos clave de la estabilidad transitoria en sistemas eléctricos de potencia. Explica que los estudios de estabilidad transitoria evalúan la capacidad de un sistema para permanecer sincronizado durante grandes perturbaciones como fallas o pérdidas de generación. Describe los métodos para modelar generadores y la red, y las ecuaciones utilizadas. También cubre temas como el criterio de áreas iguales para determinar el tiempo crítico para eliminar una falla sin causar inestabilidad.
El criterio de áreas permite determinar la estabilidad de un sistema eléctrico en condiciones transitorias sin resolver la ecuación de oscilación. Se deduce para una máquina conectada a una barra infinita, pero también se puede aplicar a sistemas de dos máquinas. Si el área bajo la curva de potencia-ángulo desde el punto inicial hasta el máximo ángulo es igual al área desde el máximo ángulo hasta el punto inicial, el sistema es estable. Esto significa que la energía ganada durante la aceleración es igual a la energía
El documento presenta un análisis de mecanismos que incluye cinco unidades sobre principios de mecanismos, levas, engranes rectos, engranes helicoidales y trenes de mecanismos. También define conceptos básicos como síntesis, diseño, mecánica, máquina, eslabón, par cinemático y cadena cinemática. Finalmente, distingue entre mecanismos planos y esféricos.
1) El documento describe un rotor largo montado en cojinetes A y B con masas m1 y m2 en los extremos. Aunque está estáticamente balanceado debido a las masas iguales, existe un desbalanceo dinámico cuando gira a velocidad angular ω debido a las fuerzas centrífugas desiguales.
2) Se explica que un sistema puede estar estáticamente balanceado pero dinámicamente desbalanceado. Cuando gira, las fuerzas centrífugas crean un par que intenta voltear el árbol, equilibrado por las reacc
Este documento resume los principales tipos de máquinas y mecanismos, incluyendo palancas, poleas, engranajes, motores de combustión interna y externa, y motores para aviones. Describe cómo las palancas, poleas, planos inclinados y otros mecanismos simples multiplican la fuerza. Explica los diferentes tipos de engranajes, correas y cadenas que transmiten movimiento. También resume los motores de vapor, de cuatro y dos tiempos, diésel, cohetes, turborreactores, turbohélices y otros mot
Este documento trata sobre mecanismos y contiene información sobre los diferentes tipos de movimientos, clasificación de pares cinemáticos, ventajas de las máquinas simples, grados de libertad y métodos para determinar centros instantáneos y velocidades. Explica conceptos como traslación, rotación, pares como revoluta, prismática y heliocoidal, y cómo calcular la ventaja mecánica de máquinas como la palanca. También describe cómo localizar centros instantáneos en mecanismos de cuatro eslab
Este documento trata sobre el balanceo de rotores y elementos rotativos. Explica conceptos como desbalance, rotores rígidos y flexibles, y su tolerancia. Describe los métodos de balanceo estático y dinámico en uno y dos planos. Finalmente, presenta ecuaciones para modelar las vibraciones de rotores rígidos y flexibles.
Este documento describe una experiencia de laboratorio con máquinas eléctricas de corriente continua. Los estudiantes experimentarán con un motor CC en conexión shunt y un generador CC de excitación independiente acoplados en el eje. Determinarán los parámetros eléctricos y mecánicos de las máquinas, y analizarán el comportamiento del motor bajo variaciones de carga del generador. El objetivo es obtener conocimiento práctico sobre las características y operación de las máquinas de CC y verificar la teoría.
Manual seguridad salud uso carretillas elevadoras transpaletasCarlos del Río
La presente publicación está dirigida a difundir los principios básicos de prevención de riesgos en el uso de las carretillas elevadoras y transpaletas. Para ello, además de las medidas preventivas a considerar durante la utilización del equipo, se incluyen las relativas a las unidades de carga, las que pueden ocasionar los materiales que se manipulan y las de los útiles e implementos que se acoplan a las carretillas.
Asimismo, se aborda la importancia de conocer las articularidades de cada equipo, tanto las relacionadas con su uso diario, como la obligación de conocer sus capacidades y limitaciones.
Este documento trata sobre mecanismos y máquinas simples. Explica los tipos de movimiento, como lineal, circular y alternativo. Describe máquinas simples como la palanca, la rueda y el tornillo. También cubre mecanismos de transmisión como la palanca, las poleas y los engranajes, así como mecanismos de transformación como el cigüeñal y la cremallera. El documento proporciona ejemplos e imágenes para ilustrar los diferentes conceptos mecánicos.
Este documento presenta las guías de 12 laboratorios para el curso de Análisis de Sistemas de Potencia I. Los laboratorios cubren temas como el uso de software de ingeniería, modelado de componentes de sistemas eléctricos, cálculo de parámetros de líneas de transmisión, simulaciones de flujo de potencia y análisis de compensación reactiva y contingencia. Cada laboratorio describe los objetivos, consideraciones, actividades, evaluación y conclusiones. Los estudiantes aprenderán a modelar y simular sistemas elé
Este documento presenta conceptos básicos sobre sistemas mecánicos y mecanismos. Define términos como miembro, cadena cinemática y eslabón. Explica tipos de cadenas como bloqueadas, cerradas y abiertas, e introduce conceptos como inversiones de cadenas y pares cinemáticos. Finalmente, cubre temas como mecanismos planos, grados de libertad, coordenadas generalizadas y varios ejemplos de mecanismos como el mecanismo de biela-manivela y el mecanismo
Este documento presenta los apuntes para la materia de Cinemática de las Máquinas impartida en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí. El propósito de los apuntes es cubrir el contenido del programa de la materia como un requisito previo para estudios avanzados de diseño mecánico. El documento incluye capítulos sobre análisis topológico de mecanismos, mecanismos de eslabones articulados, centros instantáneos, velocidad y aceler
El documento describe las pérdidas y el calentamiento en máquinas eléctricas. Explica que existen diferentes tipos de pérdidas como pérdidas eléctricas, mecánicas y magnéticas. Las pérdidas eléctricas se deben a la resistencia de los conductores, las mecánicas a rozamientos y las magnéticas a corrientes parásitas. También define el rendimiento como la relación entre la potencia útil y absorbida, y cómo depende del factor de carga. Finalmente, explica que
El documento presenta una introducción a las máquinas simples y compuestas, incluyendo sus aplicaciones en ingeniería. Explica conceptos como esfuerzo, carga, ventaja mecánica y eficiencia. Describe seis tipos de máquinas simples - palancas, poleas, ruedas y ejes, planos inclinados, tornillos y cuñas - y cómo se pueden combinar en máquinas compuestas. Incluye ejemplos y problemas de aplicación para palancas, poleas, ruedas y ejes y transmisiones de band
Control de velocidad en motor de corriente directa Fer Aragon
Este documento propone un método para controlar la posición de un motor de corriente directa utilizando un modelo matemático basado en las leyes de Kirchhoff y la dinámica del sistema. Se describen las ecuaciones que rigen el comportamiento eléctrico y mecánico del motor, y se determinan las variables de estado del sistema. El objetivo es regular automáticamente el flujo de agua en una red mediante el posicionamiento de una válvula controlada por el motor.
Este documento describe el modelado mecánico y eléctrico de un sistema de balancín. Explica que el balancín puede analizarse como un sólido rígido alrededor de su eje central de inercia, y presenta una ecuación para describir su movimiento de rotación. También detalla los componentes eléctricos como el motor brushless y el control de velocidad, y explica que el control se desarrolló usando LabVIEW con herramientas adicionales.
El documento describe un módulo de software para simular el efecto del arranque de motores síncronos y de inducción en sistemas eléctricos de potencia. El módulo permite simular varios métodos de arranque de motores como conexión directa, uso de condensadores o resistencias, y arranque suave controlando la corriente y tensión. Además, provee un modelo detallado de la carga mecánica del motor y estima los parámetros eléctricos del motor para analizar el arranque.
Este documento describe dos tipos principales de máquinas balanceadoras: máquinas de soportes suaves y máquinas de soportes rígidos. Las máquinas de soportes suaves tienen una frecuencia natural más baja que su intervalo de operación, lo que permite detectar desbalances menores. Minimizan la masa parásita para maximizar la sensibilidad. Las máquinas de soportes rígidos operan a frecuencias más bajas que su frecuencia natural, lo que hace que las fuerzas de desbalance se comporten de manera estática. Re
Este documento describe un curso sobre análisis de vibraciones en máquinas rotatorias. Explica que los sistemas rotores son vitales en la industria y que el ingeniero debe considerar el diseño, mantenimiento y operación. El curso cubrirá técnicas para modelar sistemas rotores, analizar anomalías, y aplicar el análisis de vibraciones al diagnóstico temprano con el fin de realizar mantenimiento proactivo.
Acelerómetros y otros dispositivos de mediciónMartin Yañez
El documento describe diferentes tipos de acelerómetros y cómo miden la aceleración. Los acelerómetros más comunes son los mecánicos, piezoeléctricos, piezorresistivos, capacitivos y MEMS. Detectan la aceleración midiendo la fuerza ejercida sobre una masa inercial por medio de resortes, cristales piezoeléctricos, variaciones en la resistencia o capacitancia. Los acelerómetros proporcionan mediciones de aceleración, vibración y choque que son útiles para aplicaciones como airbags y detección
El documento presenta información sobre varios sistemas de un vehículo. Explica las funciones del sistema nervioso y endocrino en el cuerpo humano, así como los componentes y funciones del airbag en un automóvil. También describe los componentes principales de un alternador como el rotor, estator, regulador y puente rectificador, y sus funciones en la conversión de energía mecánica a eléctrica.
Este documento explica los variadores de velocidad y sus componentes principales. Un variador controla la velocidad de un motor de corriente alterna variando la frecuencia y voltaje de alimentación. Los variadores rectifican la corriente de entrada, almacenan la energía en un enlace CC y luego usan transistores para generar una señal PWM que controla el motor. Los variadores vectoriales de flujo pueden generar par a velocidad cero y ofrecen un control más preciso mediante el control de las corrientes que generan flujo y par en el
Este documento presenta un modelo matemático de un motor de corriente continua separadamente excitado. Describe las características del motor y determina las ecuaciones mecánica y eléctrica que rigen su comportamiento. Luego, aplica la transformada de Laplace para resolver el modelo y obtener una ecuación que describe cómo varía la velocidad del motor con el tiempo, considerando condiciones iniciales. Finalmente, ilustra un ejemplo numérico para modelar un motor eléctrico usando esta metodología.
Este documento compara tres métodos (Matpower, IPOPT y APMonitor) para resolver un problema de despacho económico óptimo en un sistema eléctrico de potencia de tres barras. APMonitor resultó ser el método más rápido, mientras que los resultados de los tres métodos fueron similares con diferencias menores al 2%. APMonitor también permite la interacción con Matlab facilitando el análisis de datos.
Este documento describe los fundamentos y componentes principales de un variador de velocidad de motor AC. Explica los diferentes métodos de control de velocidad como variación de voltaje, frecuencia y resistencia del rotor. Luego se enfoca en el control de velocidad tipo V/F constante, el cual mantiene el flujo magnético máximo para lograr un control de torque constante. Finalmente, detalla las etapas de potencia e inversor y control, así como criterios para la puesta en marcha y ejemplos prácticos.
El documento describe los elementos y principios de funcionamiento de las máquinas de balanceo dinámico para rotores flexibles y rígidos. Explica que estas máquinas consisten en una placa base, pedestales instrumentados que sostienen el rotor girando a velocidad constante, y una unidad de control. También presenta las ecuaciones de movimiento que rigen el balanceo y cómo éstas dependen del tipo de soporte (suave o rígido) y de la velocidad del rotor en relación a su frecuencia natural.
Los servomotores permiten controlar con precisión la posición de un eje. Están compuestos por un motor de corriente continua, engranajes reductores, un sensor de posición y un circuito de control. El circuito compara la posición deseada con la medida y mueve el motor para reducir el error entre ambas posiciones.
Este documento presenta el programa de simulación ETAP PowerStation versión 6.0.0, el cual es una herramienta de análisis y control para el diseño, simulación y operación de sistemas de potencia eléctricos. Incluye un ejemplo básico de aplicación donde se muestra la creación de un proyecto, elaboración de un diagrama unifilar y la coordinación de protecciones entre dos fusibles a través de gráficas de tiempo-corriente.
1) El documento describe un experimento de control analógico de un servomecanismo usando un equipo de laboratorio.
2) El equipo contiene módulos como un servoamplificador, motor de corriente continua, potenciómetros y otros elementos para realizar bucles de realimentación y control de posición y velocidad.
3) Se explican conceptos teóricos como sistemas de control en bucle cerrado y la respuesta transitoria de un motor ideal para analizar el comportamiento del sistema.
Este documento explica el funcionamiento de la dirección asistida eléctricamente y el sistema de control de estabilidad (ESP) en automóviles. Describe los principios básicos de la dirección asistida eléctrica, incluida la asistencia principal, el retorno activo, la compensación de inercia y la amortiguación. También analiza el control de estabilidad ESP, cómo detecta la pérdida de control del vehículo y actúa sobre los frenos individuales para mantener la trayectoria deseada.
Analisis de Sistemas para Ingenieria Electrica PTrrzaPTRRZA
Este documento presenta un análisis de sistemas para ingeniería eléctrica utilizando analogías mecánicas. Explica cómo modelar sistemas mecánicos y circuitos eléctricos de manera análoga mediante ecuaciones matemáticas. Incluye ejemplos de circuitos mecánicos equivalentes a circuitos eléctricos y desarrolla los conceptos de torque-voltaje, energía cinética, energía potencial y energía disipativa. El objetivo es proponer sistemas mecánicos
Este documento presenta un informe sobre sistemas de energía eléctrica. Incluye la resolución de cinco problemas relacionados con circuitos eléctricos de potencia y transformadores trifásicos. También analiza la capacidad de generación eléctrica planificada y existente en Chile entre 2003-2013, así como proyectos de generación evaluados y rechazados. Finalmente, presenta cifras sobre la situación del ENRE en el país.
Contruccion de la obra Eléctrica y los arreglos de barraAlanCedillo9
Este documento describe los procesos de montaje de varios tipos de equipos electromecánicos en subestaciones eléctricas, incluyendo compensadores estáticos de potencia reactiva, equipo menor, tableros de protección, control y medición, sistemas de control supervisorio y sistemas de telecomunicaciones. Explica los componentes principales de un compensador estático de potencia reactiva y sus beneficios. Además, detalla los procesos de verificación de traslado, clasificación, definición e identificación de equipos
Este documento describe cómo los osciloscopios digitales modernos son herramientas útiles para los electromecánicos para diagnosticar averías en los sistemas eléctricos y electrónicos de los vehículos. Explica que los osciloscopios permiten visualizar formas de onda dinámicas y detectar fallos intermitentes, a diferencia de los multímetros. También describe los diferentes tipos de señales que pueden observarse con un osciloscopio y cómo interpretar las formas de onda para diagnosticar problemas.
SOPRA STERIA presenta una aplicació destinada a persones amb discapacitat intel·lectual que busca millorar la seva integració laboral i digital. Permet crear currículums de manera senzilla i intuitiva, facilitant així la seva participació en el mercat laboral i la seva independència econòmica. Aquesta iniciativa no només aborda la bretxa digital, sinó que també contribueix a reduir la desigualtat proporcionant eines accessibles i inclusives. A més, "inCV" està alineat amb els Objectius de Desenvolupament Sostenible de l'Agenda 2030, especialment els relacionats amb el treball decent i la reducció de desigualtats.
para programadores y desarrolladores de inteligencia artificial y machine learning, como se automatiza una cadena de valor o cadena de valor gracias a la teoría por Manuel Diaz @manuelmakemoney
Todo sobre la tarjeta de video (Bienvenidos a mi blog personal)AbrahamCastillo42
Power point, diseñado por estudiantes de ciclo 1 arquitectura de plataformas, esta con la finalidad de dar a conocer el componente hardware llamado tarjeta de video..
Infografia TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)codesiret
Los protocolos son conjuntos de
normas para formatos de mensaje y
procedimientos que permiten a las
máquinas y los programas de aplicación
intercambiar información.
HPE presenta una competició destinada a estudiants, que busca fomentar habilitats tecnològiques i promoure la innovació en un entorn STEAM (Ciència, Tecnologia, Enginyeria, Arts i Matemàtiques). A través de diverses fases, els equips han de resoldre reptes mensuals basats en àrees com algorísmica, desenvolupament de programari, infraestructures tecnològiques, intel·ligència artificial i altres tecnologies. Els millors equips tenen l'oportunitat de desenvolupar un projecte més gran en una fase presencial final, on han de crear una solució concreta per a un conflicte real relacionat amb la sostenibilitat. Aquesta competició promou la inclusió, la sostenibilitat i l'accessibilitat tecnològica, alineant-se amb els Objectius de Desenvolupament Sostenible de l'ONU.
2. SAS
1
Índice
Tema:...........................................................................................................................................................2
Objetivos:...................................................................................................................................................2
Introducción ..............................................................................................................................................2
Modelamiento del sistema.....................................................................................................................5
Variables de Estado:..............................................................................................................................5
Selección de variables de estado:...................................................................................................5
Desarrollo: ...............................................................................................................................................8
DISEÑO DEL CONTROLADOR EN CONTINUO ..........................................................................................12
Cálculos para la obtención del periodo de muestreo .....................................................................18
Detalle de discretización del sistema.......................................................................................19
Matrices en discreto para Tiempo de muestreo de 0.01..................................................20
Diseño detallado del controlador discreto..............................................................................21
Para T=0.01 ..................................................................................................................................22
Esquema de implementación en tiempo real .........................................................................22
Simulación en simulink del controlador de estados:...........................................................23
Para T=0.01 ..................................................................................................................................23
Resultados del controlador.................................................................................................24
Simulación del Sistema de Control discreto funcionando .........................................................24
Salida de alfa1 (posición del brazo de la rueda)............................................................................25
Salida de alfa2 (posición del brazo superior).................................................................................25
Validación de Resultados ...................................................................................................................26
Análisis de resultados..........................................................................................................................26
Conclusiones y Recomendaciones......................................................¡Error! Marcador no definido.
Bibliografía..................................................................................................¡Error! Marcador no definido.
3. SAS
2
Tema:
Diseño de controladores discretos en espacio de estado y un controlador PID por ubicación de
polos para el sistema semi-activo de suspensión SAS
Objetivos:
Realizar el respectivo modelamiento de la planta mediante los puntos de operación y
parámetros a controlar del sistema.
Diseñar un controlador discreto por ubicación de polos más acción integral discreto y
un controlador con estimación de estados, de acuerdo con la ecuación del SAS.
Implementar el controlador obtenido de manera teórica y aplicarlo de manera practica
en la planta ubicada en el laboratorio de servomecanismos.
Introducción
El SAS ha sido diseñado para funcionar con un controlador digital externo, basado en PC.
El ordenador de control se comunica con los sensores de nivel, válvulas y bombas por un
sistema de suspensión semi-activa de E / S dedicada.
La placa de E / S es controlado por el software de tiempo real, que opera en un entorno de
prototipo rápido MATLAB / Simulink / RTWT.
Este manual describe:
El sistema
La instalación del software SAS
Los modelos matemáticos y la teoría relacionados con los experimentos de control
Los procedimientos de identificación
Cómo utilizar la biblioteca de listas para utilizar los controladores en tiempo real
Paso a paso la forma de diseñar y aplicar los controladora propia en el MATLAB / Simulink
entorno de tiempo real.
La capacidad de los fluidos (magnetoreológico MR) para cambiar rápidamente las propiedades
reológicas con la exposición a un campo magnético aplicado se utiliza en implementaciones de
dispositivos de RM de los cuales proporcionan una solución eficaz para el control de SAS en
una variedad de aplicaciones.
El amortiguador de MR incorporado en SAS actúa como una interfaz entre los sensores
electrónicos, algoritmos de control pre-programados y la estructura mecánica de la suspensión,
4. SAS
3
el uso de la corriente para ajustar la amortiguación del amortiguador bobina externa. La fuerza
de recuperación en un amortiguador MR depende de la velocidad del pistón y la fuerza del
campo magnético.
SAS es accionado por un motor de corriente continua plana acoplada a una pequeña rueda
excéntrica. La rueda de coche rueda suspendida debido a la rotación de la rueda pequeña y
oscila arriba y abajo debido a la pequeña excentricidad de la rueda. Cuanto mayor es la
velocidad angular del motor de corriente continúa mayor frecuencia de oscilaciones verticales
de las ruedas de automóviles. En lo que se refiere a la amplitud de las oscilaciones se puede
notar que se produce la magnitud máxima en la resonancia del cuerpo de coche (aprox. 1,6
Hz). El primer pico de amplitud se lleva a cabo a la frecuencia resonante de la rueda (aprox. 0,7
Hz). El objetivo de SAS es reducir tanto como sea posible la magnitud de las oscilaciones en el
intervalo operativo de frecuencias aplicadas. Uno puede aplicar los algoritmos de control pre-
programados o escribir su propio algoritmo de control de la suspensión sobre la base de tres
señales medidas. Hay: dos ángulos de palanca
La suspensión de la rueda de coche (no suspendido masa) y la suspensión carrocería del
vehículo (masa suspendida) y el pequeño ángulo de giro de la rueda excéntrica.
Ilustración 1 Elementos del SAS
Ilustración 2 El acoplamiento del DC Flat Motor y ruedas de aluminio excéntrico
5. SAS
4
Ilustración 3 rueda y coche de la rueda de aluminio (masa no suspendido)
Ilustración 4 Amortiguador y resorte
Ilustración 5 VISTA DEL SAS
6. SAS
5
Modelamiento del sistema
Las siguientes variables son definidas en el diagrama:
Ilustración 6 Diagrama Geométrico del SAS
Variables de Estado:
Es un modelo matemático de un sistema físico descrito mediante un conjunto de entradas,
salidas y variables de estado relacionadas por ecuaciones diferenciales de primer orden.
Selección de variables de estado:
Elementos almacenador de energía: variable física de estado
Capacitor C Voltaje v
inductor L corriente I
masa m velocidad V
momento de inercia J velocidad angular w
resorte k elongación x
amortiguador b elongación x
7. SAS
6
Para realizar la representación en espacio de estados se sigue el siguiente
procedimiento:
1. Seleccionar la variable de estado a partir de los elementos almacenadores de energía.
2. Plantear las ecuaciones de estados y las relaciones de dependencia de las variables.
3. Reemplazar las variables de estado en las ecuaciones del sistema de manera que solo
se tenga ecuaciones de primer orden para esto se deberá realizar n cambios de
variables hasta conseguir expresiones de primer orden.
4. Seleccionar las variables de salida y relacionarlas por medio de las variables de estado
vs la entrada sin contener ninguna derivada.
5. Construir la ecuación de estado y de salida.
ELEMENTOS ELECTRICOS ALMACENADORES DE ENERGIA
Los elementos electrónicos almacenadores de energía, son aquellos, que permiten "acumular"
la energía, con el fin de ser proporcionada en el instante requerido.
CONDENSADORES (C)
Acumulan, energía eléctrica, por medio de dos placas metálicas, que son polarizadas a un
voltaje requerido, su variable de estado es el voltaje.
BOBINAS (L)
Son acumuladores, que a partir de un cable enrollado, al ser polarizado, circula una corriente la
cual genera un campo magnético, es decir que acumula Energía Electromagnética, su variable
de estado es la corriente.
8. SAS
7
MASA (m)
Es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo, su variable de estado es la
velocidad.
RESORTES (J)
Es un operador elástico capaz de almacenar energía y desprenderse de ella sin sufrir
deformación permanente cuando cesan las fuerzas o la tensión a las que es sometido.
Su variable física de estado es la elongación
AMORTIGUADORES (B)
El amortiguador es un dispositivo construido de materiales resistentes cuya función es la de
controlar las fuerzas axiales, radiales, centrifugas y de carga a las que es sometido un objeto
para mantenerlo en equilibrio dinámico. Su variable física de estado es la elongación.
9. SAS
8
Desarrollo:
𝑚1=0.035 [𝑚] Distancia entre el conjunto amortiguador y la línea de palanca basculante
(el inferior y superior)
𝑚2=0.035 [𝑚] Distancia entre el conjunto amortiguador y la línea de palanca basculante
(el inferior y superior)
𝑟1=0.025 [𝑚] Distancia entre la articulación de resorte y la línea de palanca basculante
(el inferior y superior)
𝑟2=0.025 [𝑚] Distancia entre la articulación de resorte y la línea de palanca basculante
(el inferior y superior)
𝑟3=0.050 [𝑚] Distancia entre el eje de la rueda y la línea de balancín inferior
𝑙1=0.125 [𝑚] Distancia entre la articulación del amortiguador y la línea de balancín
inferior.
𝑙2=0.130 [𝑚] Distancia entre la articulación del amortiguador y la línea de balancín
superior.
𝑙3=0.200 [𝑚] Distancia entre el eje de la rueda y la palanca basculante inferior
𝑠1=0.135 [𝑚] Distancia entre la articulación del resorte y la línea de balancín inferior
𝑠2=0.160 [𝑚] Distancia entre la articulación del resorte y la línea de balancín superior.
𝛼1𝑓=𝑎𝑟𝑐tan(𝑚1𝑙1)=0.2730 [𝑟𝑎𝑑] Angulo de fijación del amortiguador
𝛼2𝑓=𝑎𝑟𝑐tan(𝑚1𝑙2)=0.2630 [𝑟𝑎𝑑] Angulo de fijación del amortiguador
𝛼1𝑠=𝑎𝑟𝑐tan(𝑟1𝑠1)=0.1831 [𝑟𝑎𝑑] Angulo de fijación del resorte
𝛼2𝑠=𝑎𝑟𝑐tan(𝑟2𝑠2)=0.1550 [𝑟𝑎𝑑] Angulo de fijación del resorte
𝛽=𝑎𝑟𝑐tan(𝑟3𝑙3)=0.2450 [𝑟𝑎𝑑] Angulo de fijación del eje de la rueda
𝑟1𝑓= √𝑚12+𝑙12 =0.1298 [𝑚] Radio de giro inferior de la suspensión del amortiguador
𝑟2𝑓= √𝑚22+𝑙22 = 0.1346 [𝑚] Radio de giro superior de la suspensión del amortiguador
𝑟1𝑠= √𝑟12+𝑠12 =0.1373 [𝑚] Radio de giro inferior de la suspensión del resorte.
𝑟2𝑠= √𝑟22+𝑠22 = 0.1619 [𝑚] Radio de giro superior de la suspensión del resorte.
𝑅= √𝑟32+𝑠32 = 0.2062 [𝑚] Radio de giro del eje de la rueda.
10. SAS
9
𝐷𝑥=0.249 [𝑚] Distancia entre el eje de rotación palanca basculante y la parte inferior de
la rueda (excentricidad mínima).
𝑟=0.06[𝑚] Radio de la llanta.
𝐼0=0.07 [𝑚] Espesor del neumático.
𝑏=0.330[𝑚] Distancia entre el eje de rotación de la palanca oscilante y el cuerpo | del
coche.
El sistema esta descrito por las siguientes ecuaciones diferenciales.
Los torques de accionamiento de la palanca oscilante superior (la carrocería).
11. SAS
10
Torques que se producen por el amortiguador magneto y el resorte se expresan en las
siguientes fórmulas:
Es el ángulo de inclinación de la línea operativa del resorte.
Es el ángulo de inclinación de la línea operativa amortiguador magneto.
Fuerza generada por la línea operativa amortiguador magneto.
Es la fuerza generada por el resorte.
12. SAS
11
MODELAMIENTO POR ESPACIOS DE ESTADOS:
Las variables de estado para este sistema son:
El ángulo 𝛼
El ángulo 𝛼
El velocidad angular con respecto al ángulo 𝛼 ;
El velocidad angular con respecto al ángulo 𝛼 ;
Por tanto las ecuaciones diferenciales con referencia al manual de usuario del Sistema de suspensión
semi activa son:
𝛼̇
𝛼̇
̇ ∑
̇ ∑
Y las matrices de estado son:
*Todos los cálculos se encuentran desarrollados en los archivos (modelo2.m ¨matriz A¨, modeloB.m
¨matriz B¨, modelofinal.m ¨función de transferencia a partir de espacio de estados¨ )
[ ]
[ ]
[ ]
Por tanto la función de transferencia queda de la siguiente manera:
(𝑠)
( ) ( )
( )( )( )
13. SAS
12
DISEÑO DEL CONTROLADOR EN CONTINUO
Parámetros para el diseño del controlador
ess=0%
Mp=13%
Ts= 1s
Para corregir el error en estado estacionario se debe añadir un polo en el origen y para corregir
los parámetros en régimen transitorio es necesario la adición de ceros ya sea uno o varios.
Al requerir un error en estado estacionario de cero es totalmente necesario introducir en
nuestro controlador un factor integral, para ello será necesario un control integral PI o PID.
Al introducir el polo en el origen en nuestro sistema tenemos lo el siguiente G(s):
(𝑠)
( ) ( )
( )( )( )
Como se necesita realizar cambios en los valores del régimen transitorio se necesitan obtener
raíces que permitan añadir los cambios a nuestra planta, para el cálculo de las raíces se
realizó:
√
0.5446
𝑠
√
Con estas raíces podemos obtener los valores del máximo pico y tiempo de establecimiento
planteados.
14. SAS
13
LGR de la planta
Para saber si estas raíces pertenecen o no al lugar geométrico se debe comprobar mediante el
criterio del ángulo del LGR
𝑙 (𝑠 ) 𝑙 (𝑠 ) 𝑙 (𝑠 ) 𝑙 (𝑠 )
𝑙 ( ) 𝑙 (𝑠) 𝑟
𝑟
Por tanto, las raíces no pertenecen al lugar geométrico, por lo que es necesario modificar el
LGR a conveniencia con el controlador para que estas raíces pertenezcan al lugar geométrico.
Ángulo a compensar:
El controlador debe compensar un ángulo de 179.512
Un controlador PID agrega un polo en el origen y dos ceros que juntos pueden aportar un
máximo de 180°. El PID se usa cuando se desea mejorar tanto la respuesta transitoria así
como el error de estado estacionario, ya que, usa las ventajas de los tres tipos de
controladores: P, PI, PD permitiendo así mejorar los parámetros de la respuesta transitoria así
como obtener un valor en error en estado estacionario de cero y en nuestro caso nos ayuda a
compensar el ángulo que se requiere para el diseño mediante LGR. Se decide entonces optar
por un controlador PID
𝑐(𝑠)
𝑑𝑠 𝑠
𝑠
Se ha realizado un análisis con ceros complejos conjugados y ceros reales.
-1400 -1200 -1000 -800 -600 -400 -200 0 200 400
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
Root Locus
Real Axis
ImaginaryAxis
15. SAS
14
( )
𝑥
𝑥 𝑥
Con lo cual el punto será:
Para hallar el valor de K para ese punto usamos la definición de magnitud de LGR:
𝑐
𝑐
𝑐
𝑐
( )( )( )(𝑠)
( ) ( )( )( )
]
𝑐
Por tanto el PID quedara:
( )
( )( )
16. SAS
15
( )
𝑥
𝑥
Con lo cual el punto será:
Para hallar el valor de K para ese punto usamos la definición de magnitud de LGR:
𝑐
𝑐
𝑐
𝑐
( )( )( )(𝑠)
( ) ( )( )
]
𝑐
Por tanto el PID quedara:
( )
( )
17. SAS
16
PID con ceros reales VS PID con ceros complejos conjugados
Por tanto el controlador a escogido es el PID con ceros complejos conjugados.
( )
( )( )
Se debe llevar al controlador a la forma:
𝑐(𝑠) ( 𝑑𝑠
𝑠
)
Realizando los cambios respectivos llegamos a una forma más simple para obtener los
parámetros:
𝑐(𝑠)
(𝑠 𝑠 )
𝑠
𝑐(𝑠) ( 𝑠 )
𝑑
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
Step Response
Time (sec)
Amplitude
PID con ceros reales
PID con complejos conjugados
18. SAS
17
Simulación en simulink del controlador de PID:
Salida de alfa1 (posición del brazo de la rueda)
Salida de alfa2 (posición del brazo superior)
19. SAS
18
DISEÑO DEL CONTROLADOR DIGITAL
Cálculos para la obtención del periodo de muestreo
( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
( )
( )
(𝑐 𝑠( ) 𝑠 ( ))
( )
𝑓 𝑚𝑎𝑥
𝑓
𝑓
𝑓𝑚𝑎𝑥
Ts1: 𝑓𝑠 𝑓𝑚𝑎𝑥
20. SAS
19
𝑓𝑠
𝑓𝑠
𝑠
𝑓𝑠
𝑠
𝑠
Ts2: 𝑓𝑠 𝑓𝑚𝑎𝑥
𝑓𝑠
𝑓𝑠
𝑠
𝑓𝑠
𝑠
𝑠
Siguiendo las especificaciones del manual de usuario decidimos utilizar un tiempo de muestreo
menor el cual seria 0.1
Detalle de discretización del sistema
Para obtener las matrices en discreto se utiliza las siguientes formulas:
∫ ( ) 𝑑
Con la ayuda del matlab obtenemos las matrices de una manera más sencilla, las matrices de
estados son las siguientes:
21. SAS
20
A=[ ] B=[ ] C=[ ] D=[ ]
Mediante el matlab obtenemos las matrices discretizadas con la siguiente fórmula:
Matrices en discreto para Tiempo de muestreo de 0.01
[Ak,Bk]=c2d(A,B,0.01)
22. SAS
21
Diseño detallado del controlador discreto
Parámetros a optimizar:
MP=3%
ts=5 seg
ess<<0
Máximo Impulso:
Es el máximo valor del pico de la curva de respuesta, medido a partir de la unidad.
( )
√
( )
√
( )
( )
√
( )
( )
√
( )
(√ ) (
( )
)
( )
Tiempo de asentamiento o establecimiento:
Es el tiempo que se requiere para que la curva de respuesta alcance un rango alrededor del
valor final del tamaño especificado por el porcentaje absoluto del valor final (por lo general, de 2
o 5%).
Criterio del 2%:
23. SAS
22
Atenuación:
Frecuencia natural No amortiguada.
𝑑 √
𝑑 √
𝑑 Frecuencia natural amortiguada.
Punto de Análisis:
𝑑
Escogemos de igual manera dos polos más que nos permitan realizar nuestro controlador los
cuales serán seis veces mayores a los dos primeros y son los siguientes:
Pasamos a discretica dichos puntos para poder realizar nuestro controlador en discreto y poder
obtener nuestras respectivas constantes:
Para T=0.01
( ) 𝐼
𝐼 𝑎 𝑎 𝑎 ( )
𝑎 [ ][ 𝑎 𝑎 𝑎 𝑎 𝑎 ] ( )
[ ]
Esquema de implementación en tiempo real
25. SAS
24
Resultados del controlador
Simulación del Sistema de Control discreto funcionando
A continuación mostraremos los resultados de nuestro controlador probado en el simulador el
cual es dado por el programa del sistema SAS
26. SAS
25
Salida de alfa1 (posición del brazo de la rueda)
Salida de alfa2 (posición del brazo superior)
27. SAS
26
Validación de Resultados
Validación de Resultados T=0.01
Requeridos Simulink
Simulador SAS
Alfa 1 Alfa 2
Mp 3% 3.5% 4.5% 4.5%
Ts 5 segundos 6 segundos 5 segundos 7 segundos
Ess 0% 0.2% 0.03% 0%
Análisis de resultados
Podemos observar una variación del 1 a 2 segundos entre lo que establecimos en
nuestro control, esto puede ser dado puesto que no se tomaron todos los decimales los
cuales pueden causar un error.
Para poder ver un correcto funcionamiento de nuestro control se debería realizar un
estimador el cual nos permitiría observar que los diferentes valores establecidos se
están cumpliendo.
Solo se puede concluir que el control que está realizando es correcto puesto que como
vemos en la gráfica de simulación en simulink nos dice que este se establece según lo
acordado, pero el comportamiento real de la planta no se puede simular, ya que este es
vibratorio como podemos observar en nuestra simulación realizada en el sistema SAS,
dificultando nuestro análisis de los resultados.
Los valores de MP no pueden ser muy bien apreciados en nuestro simulador SAS,
puesto que este nos muestra un comportamiento vibratorio realizado por el
amortiguador, hasta que el mismo se establezca en los ángulos deseados.