Transcript Diseño Mecatrónico

Ing. Serafin Castañeda Cedeño.
DISEÑO MECATRÓNICO
PROBLEMA
GENERAL
SOLUCION
GENERAL
MEJORA DE
DETALLES
CLARIFICACION DE
OBJETIVOS
ESTABLECIMIENTO
DE FUNCIONES
FIJACION DE
REQUERIMIENTOS
PROBLEMAS
SECUNDARIOS
EVALUACION DE
ALTERNATIVAS
DETERMINACIONDE
LAS
CARACTERISTICAS
GENERACION DE
ALTENATIVAS
SOLUCIONES
SECUNDARIAS
ESTRUCTURA DE TAREAS (CONTROL DE VELOCIDAD DE UN MOTOR C.D.).
ESTRUCTURA DE TAREAS (CALENTADOR).
ESTRUCTURA DE TAREAS
(TOSTADOR).
ESTRUCTURA DE TAREAS .
EXTERNO
USUARIO:
POSICION DESEADA
REPORTES
INTERNO
INTERFAZ
ALMACENAMIENTO DE
DATOS
CONTROL CON
RETROALIMENTACION
SOFTWARE
INTERPRETAR SEÑAL
HARWARE
SEÑAL COMANDADA
ACONDICIONADOR DE
SEÑAL
AMPLIFICADOR DE SEÑAL
SENSOR
ACTUADOR
PROCEDIMIENTO PARA EL DESARROLLO DEL
CONTROL:
Determinar una
configuración
del sistema.
Transformar
el sistema
físico en
diagrama
Obtener el
modelo
matemático
como una
función de
transferencia
o en variable
de estado.
Analizar el
sistema modelo
para obtener las
especificaciones.
Diseñar el
controlador y
probar para ver si
cumple con los
requerimientos.
Diagrama de fase de un sistema No Lineal
Péndulo modelo.vi
Modelo del péndulo invertido.
Estabilidad.
Controlabilidad.
Observabildad.
Análisis péndulo.vi
Análisis péndulo.vi
Modelado de un motor de DC
¿Que es caracterizar?
Realizar algunos experimentos sobre la Planta (objeto a controlar) con el fin
de conocer los valores de los parámetros que intervienen en su modelo
matemático.
En este caso, la Planta a considerar es el motor de corriente directa y el
objetivo de determinar el valor de los parámetros que intervienen en su
modelo matemático es realizar simulaciones numéricas, ya sea para realizar
algunos análisis de ese modelo, para el diseño de un sistema de control de
posición o velocidad o para incorporarlo a la simulación de un sistema más
grande.
Pruebas para identificación de parámetros de un
motor de DC
R = Resistencia de Armadura
Ka = Constante que relaciona el Par y la corriente
Kb = Constante que relaciona FCEM y la velocidad angular
J = Carga o Momento de Inercia
Pruebas de caracterización.
 1. Prueba a rotor bloqueado
 2. Prueba a rotor libre
 3. Prueba de la respuesta escalón.
1. Prueba a rotor bloqueado.
2. Prueba a rotor libre
3. Prueba de la respuesta
escalón.
Prototipo.
Continuous Transfer
Function.vi
Análisis Motor DC. Vi
Diseño de un control K
Respuestas en el tiempo.
¿Donde colocar los polos? La respuesta de los sistemas, depende
de la localización de los polos.
Respuesta de sistemas con polos
adicionales.
I.
El polo adicional, está
cerca de los polos
dominantes.
II. El polo adicional está
lejos de los polos
dominantes.
III. El polo adicional está en
el infinito.
Entre más lejos el polo, el
sistema responde más
rápido.
Respuesta del sistema con ceros.
Un cero se ve como un factor de ganancia y no cambia
las amplitudes relativas de la respuesta.