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Modelado y control de sistemas de posición y velocidad de motores, Apuntes de Control de Procesos

Tres proyectos relacionados con el modelado y control de sistemas de posición y velocidad de motores. El primero es un sistema de control de posición acimutal de una antena, donde se busca que la salida del ángulo de acimut de la antena siga el ángulo de entrada del potenciómetro. El segundo es un sistema de control de velocidad de un motor de corriente continua, donde se aplica un voltaje a la armadura para hacer girar el motor. El tercero es un sistema de control de una pinza de robot, donde se controla el ángulo de cierre de la pinza usando un motor de corriente continua. En todos los casos, el objetivo es modelar el sistema, obtener su respuesta en lazo abierto y lazo cerrado ante una entrada escalón unitario, y realizar un análisis de estabilidad del sistema. Además, se incluye el diseño de un controlador proporcional para cumplir con ciertas especificaciones de tiempo de estabilización y máximo sobreimpulso.

Tipo: Apuntes

2022/2023

Subido el 26/10/2023

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jose-daniel-martinez-ruiz-1 🇲🇽

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gran exactitud. La variable
r
θ
representa el ángulo de referencia del rayo de sol,
y
0
θ
denota el eje del vehículo. El objetivo del sistema rastreador es mantener
el error entre
r
θ
,
0
θ
,
α
cerca de cero.
El objetivo es MODELAR el sistema y obtener su respuesta en lazo abierto y lazo
cerrado ante una entrada escalón unitario, Así como reaizar un análisis de
estabilidad del sistema.
En lazo cerrado el sistema cumple con estas características?
Tiempo de estabilización < 0.03 seg
Máximo sobreimpulso < 14 %
Como puede lograr que se cumplan estas condiciones?
Incluya un control proporcional e intente controlar el sistema.
Que ocurre si se incementa la ganancia de retroalimentación una vez incluido el
controlador, haga pruebas y determine si se hace inestable y reporte el valor de
la ganancia que origina esto.
Fig 2.- Diagrama de bloques del sistema de control rastreador solar.
Los parámetros del sistema son los siguientes:
RF=10K
Ki=0.125 N-m/A
J=10-6 kg-m2
K a determinar (para un control P)
n=800
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pf5
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pf9

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¡Descarga Modelado y control de sistemas de posición y velocidad de motores y más Apuntes en PDF de Control de Procesos solo en Docsity!

gran exactitud. La variable r

θ representa el ángulo de referencia del rayo de sol,

y 0

θ denota el eje del vehículo. El objetivo del sistema rastreador es mantener

el error entre r

θ , 0

θ , α cerca de cero.

El objetivo es MODELAR el sistema y obtener su respuesta en lazo abierto y lazo

cerrado ante una entrada escalón unitario, Así como reaizar un análisis de

estabilidad del sistema.

En lazo cerrado el sistema cumple con estas características?

Tiempo de estabilización < 0.03 seg

Máximo sobreimpulso < 14 %

Como puede lograr que se cumplan estas condiciones?

Incluya un control proporcional e intente controlar el sistema.

Que ocurre si se incementa la ganancia de retroalimentación una vez incluido el

controlador, haga pruebas y determine si se hace inestable y reporte el valor de

la ganancia que origina esto.

Fig 2.- Diagrama de bloques del sistema de control rastreador solar.

Los parámetros del sistema son los siguientes:

RF=10K

Ki=0.125 N-m/A

J=

  • 6 kg-m

2

K a determinar (para un control P)

n=

K

b =0.0125 V/rad/s

R

a =6.25 ohms

K

s =0.1 A/rad

B=

Referencias:

Sistemas de control Automático

Benjamin C. Kuo

Séptima edición.

Prentice Hall

Fig 2.- Diagrama esquemático y de bloques.

Las especificaciones para el diseño del controlador en en dominio del tiempo

son:

El objetivo es MODELAR el sistema y obtener su respuesta en lazo abierto

y lazo cerrado ante una entrada escalón unitario, Así como realizar un análisis de

estabilidad del sistema, esto ante una entrada de señal cuadrada (+1 y - 1) :

En lazo cerrado el sistema cumple con estas características?

Tiempo de estabilización < 0.03 seg

Máximo sobreimpulso < 14 %

Como puede lograr que se cumplan estas condiciones?

Incluya un control proporcional e intente controlar el sistema.

Que ocurre si se incementa la ganancia de retroalimentación una vez incluido el

controlador, haga pruebas y determine si se hace inestable y reporte el valor de

la ganancia que origina esto.

Los parámetros del sistema se muestran en la tabla siguiente así como el

diagrama de bloques (configuración 1).

Fig. 3.-Diagrama de bloques del sistema

REFERENCIA

SISTEMAS DE CONTROL PARA INGENIERIA, NORMAN S. NISE, ED. CECSA

En lazo cerrado el sistema cumple con estas características?

Tiempo de estabilización < 0.03 seg

Máximo sobreimpulso < 14 %

Como puede lograr que se cumplan estas condiciones?

Incluya un control proporcional e intente controlar el sistema.

Que ocurre si se incementa la ganancia de retroalimentación una vez incluido el

controlador, haga pruebas y determine si se hace inestable y reporte el valor de

la ganancia que origina esto.

PROYECTO #7 CONTROL DE UNA PINZA DE UN ROBOT

Una pinza de robot se muestra en la figura, se controla de forma que se cierra un

ángulo θ usando un sistema de control de motor de cd, el modelo del sistema de

control se muestra en el diagrama de bloques, donde:

Km=

Rf=1Ω

Kf=Ki= 1

J=0.

b=

El objetivo es MODELAR el sistema y obtener su respuesta en lazo abierto y lazo

cerrado ante una entrada escalón unitario, Así como realizar un análisis de

estabilidad del sistema, esto ante una entrada escalón unitario:

En lazo cerrado el sistema cumple con estas características?