Laboratorio 1 de Control

 

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ 

Sede – Azuero Facultad de Ingeniería Eléctrica Ingeniería Electromecánica I Semestre

7IT141 de Teoría de Informe #1 deGrupo Laboratorio Control 1 “REPRESENTACIÓN DE SISTEMAS DE CONTROL”  

Integrantes: Luis Núñ Núñez

7-703-2027

Facilitador: Facilitad or: Ing. José G. Muñoz P. 2020

 

OBJETIVOS GENERALES: • Aplica la reducción de bloques para obtener la función de transferencia de un sistema. • Utiliza el grafo de flujo de señal y regla de Mason como método alterno alterno a la solución de reducción de bloques. • Se introduce a la teoría de control moderna con el uso de las variables de estado y sus respectivas matrices. • Adquiere la destreza de intercambiar entre representaciones de sistemas de control.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:  • Utiliza tres métodos de representación de sistemas de control en Labview. • Adquiere destreza en el manejo del software Labview. • Programa en Mathscript como anticipo al uso de MATLAB

MARCO TEÓRICO La teor teoría ía de co cont ntrol rol,, ta tant ntoo cl clási ásica ca co como mo mo mode derna rna,, ut util iliz izaa di dife feren rente tess mode modelo loss para para representar las relaciones entre señales y procesos de un sistema de control. Conocer las venta ven taja jass y des desven venta taja jass de cad cadaa una de el ella las, s, pe perm rmit itir iráá aplic aplicar ar la lass mi mism smas as ac acord ordee a situaciones específicas tanto en sistemas mecánicos, eléctricos como electromecánicos. Por  otra parte, la existencia de gran variedad de programas para el análisis y/o diseño de si sist stem emas as de cont contro rol, l, ameri amerita ta co cono nocer cer su suss en ento torn rnos, os, lo mi mism smoo qu quee su suss forta fortale leza zass y limitaciones; de esta manera se podrá determinar cuál de ellos resultará más conveniente según la ocasión.

 

PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENT O PRÁCTICO Dado el siguiente Diagrama de Bloques:

Parte I Represente en Labview utilizando: a) VI VI’s ’s de La Labv bvie iew w

 b) VI’s de Labview interactivo

 

c) Simulación (bloques)

d) Mathscript

 

Parte II Transforme a Grafo de Flujo de Señal y aplique la regla de Mason. Solución:

-H2

G3

R(s)

1  

G1

G2

1

G4

-H1

-H3

1

1

1

C(s)

 

ELEMENTO Trayectoria Directa

CANTIDAD 2

NOMBRE T1

GANANCIA T1=G1G2G3

T2

T2=G1G2G4

Tk  Lazos

6

Pares de lazos que

0

L1 L2 L3 L4 L5 L6

L1= -G2G3H1 L2= -G2G4H1 L3= -G2G3H2 L4= -G2G4H2 L5= -G1G2G3H3 L6= -G1G2G4H3

no se tocan Regla de Mason: ∆ K =0

G=

G=

T 1+ T 2

(

1−  L1 + L2 + L3 + L4

) G1 G2 G3 + G1 G2 G 4

1 + G2 G 3  H 1 + G2 G4  H 1 + G 2 G3  H 2 + G2 G4  H 2 + G1 G2 G3 H 3 + G 1 G2 G 4  H 3

Si G1= G 2= G3 =G 4= H 1= H 2= H 3=

⟹

G 1 G 2 G 3 =G 1 G 2 G 4 =

1

×

s +1

  1

1 s+ 1

s +1

×

s+1

G2 G 3  H 1=G 2 G 4  H 1=G 2 G 3  H 2=

G1 G 2 G 3 H 3 =G 1 G 2 G4 H 3=

1

1

1

s+ 1

×

s +1

×

  1

  1 s +1

=

  1

s

×

s +1

×

3

  1 s +1

+3

2

s

+3 s +1

  1 s+1

×

1 =

s

3

2

+ 3 s +3

  1 s +1

s +1

1 =

s

4

3

2

+ 4 s +6 s +4

s+ 1

 

1

1 3

s

G= 1 +4

G=

(

+3 s +3 s +1

  s

3

+

2

1 2

+3 s + 3 s + 1

s

) ( +2

3

2

+3 s + 3 s + 1

  s

4

+4

1 s

3

2

+6 s + 4

s +1

)

2 s+2 4

s

+4

3

s

+6

2

s

+8

s+7

Parte III Represente por Matrices de Estado a) VI’s de Labview  b) Mathscript

DESARROLLO TEÓRICO 1. Realice un análisis comparativo entre las tres formas de representar un sistema de control. Mencione ventajas, desventajas, dificultades, rapidez, flexibilidad, entre otras.

2. Acorde a lo realizado en el laboratorio, haga un análisis de cuál es la diferencia entre la Teoría de Control Clásica y la Moderna.