1° informe - Control electronico

CONTROL ELECTRÓNICO DE EQUIPO PESADO

2013

“CONTROL ELECTRÓNICO DE EQUIPO PESADO” VI Ciclo

INFORME

MODELAMIENTO DE PROCESOS

Practicante: Franz Cabezas Echevarría Jahn Salas Espíritu Edson Torres Ojeda Henry Rayme Ventura

Profesor: Marco Romero Jiménez

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CONTROL ELECTRÓNICO DE EQUIPO PESADO

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TABLA DE CONTENIDOS Pág. N° 1.

Introducción…………………………………………………………………………………..

4

2.

Resumen del laboratorio……………………………………………………………….

4

3.

Objetivos……………………………………………………………………………………….

12

a. General……………………………………………………………………………..

12

b. Específicos……………………………………………………………………….

12

4.

Procedimiento y desarrollo del .……………………..…………………………….

8

5.

Cuadro de resultados………….………………………………………………………….

8

6.

Gráficas de los modelamientos……………………………………..……………….

12

7.

Trabajo de investigación………………………………………………………………

15

8.

Observaciones……………………………………………………………………………….

18

9.

Conclusiones…………………………………………………………………………………

19

10. Recomendaciones…………………………………………………………………………

19

11. Bibliografía…………………………………………………………………………………...

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1. Resumen En el presente laboratorio N°2 de Control Electrónico de Equipo Pesado se llevó a cabo el tema de Modelamiento de Procesos, en la cual

2. INTRODUCCIÓN

3. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL  Poder desarrollar modelamiento matemático de diversos sistemas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Entender el principio físico que rige un determinado proceso.  Determinar las ecuaciones matemáticas del proceso.

 Poder realizar el modelamiento matemático.

 Demostrar que el modelamiento hallado coincide con el comportamiento del sistema.

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4. PROCEDIMIENTOS Y DESARROLLO DEL PROCEDIMIENTO 4.1. Circuito eléctrico Resumen En la presente actividad se quiere llegar a modelar las ecuaciones matemáticas las cuales nos ayuden a poder obtener el comportamiento gráfico de una resistencia o voltaje de esta misma en un determinado tiempo. Y de igual manera poder corroborar esta ecuación graficándolo mediante el programa Excel y de igual manera lo corroboramos de manera real armando un circuito empleando focos con resistencia, relés y flasher.

Objetivos  

Plantear las ecuaciones que puedan determinar el comportamiento de la corriente en el tiempo. Visualizar la forma del voltaje en el osciloscopio.

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4.1.1.

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Esquema, parámetros y suposiciones

Para este paso primero tenemos que determinar la inductancia del flasher, ya que este factor no lo podemos medir directamente con el multímetro ni tampoco contamos con un instrumento que pueda realizar este parámetro. Este dato es importante ya que este se tomará en cuenta más adelante para la fórmula de las ecuaciones que nos describan la función de la corriente. Determinación de “L” Datos: 101.7 Ω 11.80 V 32.5 mA

363.08

𝑋𝐿

101.7

Por Pitágoras:

Hallando Inductancia (L)

𝑋𝐿 √

L=

5

2𝜋𝑥ᶂ𝑥𝐿

4 𝜋𝑥6

Ω

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4.1.2.

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Ecuaciones que rigen su funcionamiento



Para escalón de 5V

92

4.1.3.

Función de transferencia del sistema (Modelamiento matemático)





Aplicando la transformada de Laplace

𝑎

6

𝑒 −𝑎𝑡



𝑆 𝑆 𝑎

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(

4.1.4.

)



−

Ecuación en el tiempo

Aplicando la transformada de Laplace obtenemos la sgte. Ecuación: −



4.1.5.

Gráfica en Excel de la respuesta en el tiempo

En la gráfica planteada en el programa Excel podemos ver que la ecuación introducida genera una gráfica exponencial creciente y que se estabiliza conforme pasa el tiempo, logrando que la corriente sea constante. Si los cálculos planteados son los correctos, la gráfica que nos brindará el osciloscopio al momento de medir la corriente debe ser similar a esta.

Funcion de la transformada 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0

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Funcion de la transformada

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Gráfica de la onda de la corriente en el osciloscopio En la gráfica del osciloscopio podemos ver que la entrada amarilla es la entrada tipo escalón, esta forma de escalón se da gracias al flasher que enciende y apaga el voltaje. Ahora lo que nosotros estábamos analizando es la corriente, que tiene una forma de una subida exponencial y tiende a estabilizarse.

Observaciones 



El resultados de algunas pruebas no son muy exactos, en el caso del sistema masa – resorte el resultado puede variar de acuerdo en qué lugar estemos realizando el ensayo para la toma de datos, pues el resultado varía de acuerdo a la restricción atmosférica, velocidad del aire y fuerza del aire. Mediante las ecuaciones se demostró gráficamente el comportamiento de la corriente tanto teórica y prácticamente.

Recomendaciones: 

Para realizar las pruebas en el circuito electrónico se deben tomar en cuenta los parámetros (voltaje y tipo de voltaje) empleados para poder establecer las ecuaciones, de esta forma poder obtener un resultado correcto.



Inspeccionar el estado de los módulos para armar los circuitos, ya que algunos tenían defectos en sus pines de entrada y de igual forma revisar el buen estado del osciloscopio para poder obtener una gráfica correcta de acuerdo al circuito y a la alimentación dada.

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Conclusiones:   

Mediante las ecuaciones se demostró gráficamente el comportamiento de la corriente tanto teórica y prácticamente. Mediante las ecuaciones matemáticas podemos asemejar el comportamiento que pueden tener ciertos sistemas en el tiempo. Las ecuaciones matemáticas también nos pueden servir para poder analizar una máquina y realizar el modelamientos, por ejemplo de la parte hidráulica de una máquina mediante las ecuaciones nos va a servir para poder realizar una automatización de ésta. También puede servir para poder analizar el movimiento de la hoja topadora de la motoniveladora, el sistema de levante de cualquier máquina o tal vez el sistema de freno. Todo esto se logra aplicando la matemática y los conocimientos mecánicos y eléctricos-electrónicos de dichos sistemas a analizar.

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4.2. Sistema mecánico masa – resorte – amortiguador

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4.3. Planta de control de nivel En el desarrollo del laboratorio se planteó tres ecuaciones de un circuito eléctrico, un sistema mecánico de masa – resorte – amortiguador y una planta de control de nivel, determinando sus ecuaciones y modelamiento matemático.

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5. CUADRO DE RESULTADOS 6. GRÁFICAS 7. OBSERVACIONES 8. CONCLUSIONES 9. TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 10. 11.

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RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍAS

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