Práctica 1
Aylen Bodeman
Created on September 13, 2024
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Transcript
P1: Sistemas dinámicos y variables significativas
Empezar
Índice
Materiales
Realización de la práctica
Contenidos abordados
Resolución de ejercicios
Enlace Práctica
Introducción
Módulo didáctico
Introducción
Un sistema dinámico es un sistema que posee memoria, dicho de otra manera es un sistema que le afecta lo que ha pasado con anterioridad y lo que sucede en el presente. En esta práctica se realizará un estudio de sistemas dinámicos a través de un motor de corriente continua.
Sistemas dinámicos
Hasta minuto 1:16 (ejemplos de sistemas dinámicos)
Materiales
- Motor de corriente continua- Fuente de alimentación- Placa Arduino Due- Placa de lectura de Arduino a motor cc- Matlab
+ info
Laboratorio A3-467
Presentación del módulo
+Especificaciones placa Arduino
Realización de la práctica
+ info
+ info
5
Se compila y testea el programa
Se compila y testea el programa de Simulink del motor cc.
4
Se conecta al Pc
+ info
Se conecta la placa de Arduino al Pc mediante un cable en el pin de programming de Arduino.
+ info
+ info
3
Se conecta placa de Arduino a motor
Se conecta la placa de Arduino al motor mediante un lector que permite que encajen entre ellos.
2
Conexión de motor a fuente de alimentación
Se conectan los cables con su correspondiente color del motor a la fuente para alimentarlo de manera correcta.
1
Apertura del programa de Matlab
Se procede a abrir el programa de Matlab con el que se controla el sistema.
Presentación del módulo
Realización de la práctica
1
Apertura del programa de Matlab
Se procede a abrir el programa de Matlab con el que se controla el sistema.
Presentación del módulo
Modelo del sistema
Subsistema de variable manipulada
Subsistema de Potenciómetro
subsistema de Velocidad
subsistema de Posición
Realización de la práctica
2
Conexión de motor a fuente de alimentación
Se conectan los cables con su correspondiente color del motor a la fuente para alimentarlo de manera correcta.
Como se puede observar los cables están colocados según los colores, el naranja con el naranja tanto en la fuente como el motor y así sucesivamente.
Se conecta también la fuente de alimentación a la corriente
Realización de la práctica
3
Se conecta placa de Arduino a motor
Se conecta la placa de Arduino al motor mediante un lector que permite que encajen entre ellos.
Presentación del módulo
Mediante este lector se conecta al motor.
Resolución: 32 bitsEntradas analógicas: 12En código de Arduino 0 significa giro del motor hacia la izquierda en velocidad máxima y el 4095 giro del motor hacia la derecha en velocidad máxima.
Programming PIN- usado para el programa.
Native Usb Port
Entrada 1 de Arduino usada para la lectura de la velocidad.
Conversor digital analógico para la lectura de la posición.
Realización de la práctica
4
Se conecta al Pc
Se conecta la placa de Arduino al Pc mediante un cable en el pin de programming de Arduino.
Presentación del módulo
El cable usado es el micro Usb.
Una vez llegados a este paso se revisan las conexiones realizadas anteriormente para evitar fallos innecesarios en el motor.
Realización de la práctica
5
Se compila y testea el programa
Se compila y testea el programa de Simulink del motor cc.
Presentación del módulo
Contenidos abordados
*
1. Clasificación de variables en sistemas de control
2. Lectura e interpretación de modelos de Simulink
3. Lectura e interpretación de los datos obtenidos
Sesiones de aprendizaje
Contenidos abordados
*
Freno del motor.
posición potenciómetro, velocidad, posición.
velocidad, posición.traducidas mediante sensores.
Variable manipulada
Tensión que llega al motor.Como no hay controlador var. manipulada = controlada
1. Clasificación de variables en sistemas de control
Perturbación
Entrada
Salida
Sesiones de aprendizaje
Contenidos abordados
*
2. Lectura e interpretación de modelos de Simulink
+ info
Sesiones de aprendizaje
Variables de referencia:- Potenciómetro: controla la tensión que llega al motor directamente.- Señal constante de 50: mantiene una línea recta.- Señal cuadrada: modifica las salidas según sube o baja la señal.- Señal senoidal: realiza algo similar que la cuadrada pero según una senoide.
Variable manipulada del sistema: lo que se modifica del sistema (tensión). Es la entrada de este modelo ya que según la tensión se dará una posición y velocidad.
subdiagramas de las variables que se quieren leer, se realizan para poder "traducir" los valores a otros que se puedan trabajar mejor. Son las entradas del sistema.
Lecturas realizadas por el programa. Se realizan con la función scope. Compara la tensión que se da con la velocidad y posición.
Contenidos abordados
*
3. Lectura e interpretación de los datos obtenidos
Sesiones de aprendizaje
Onda cuadrada
Onda senoidal
Onda constante
Onda controlada con potenciómetro
Contenidos abordados
*
Sesiones de aprendizaje
Onda cuadradacon perturbación freno
Onda senoidalcon perturbación freno
Onda constantecon perturbación freno
Onda controlada con potenciómetrocon perturbación freno
Onda controlada con potenciómetrogirando opuestamente (270º)
Ejercicios
Categorize las distintas señales del sistema según su papel en un sistema de control.
Explique cómo puede introducir perturbaciones al sistema.
+ info
Explique qué función tienen cada uno de los bloques del diagrama.
Ejercicios
Categorize las distintas señales del sistema según su papel en un sistema de control.
+ info
Ejercicios
Explique cómo puede introducir perturbaciones al sistema.
Se pueden añadir a través del freno del motor cc.
Se puede frenar el disco del motor cc de otra manera (con la mano) pero es algo más peligroso para el motor.
Pueden haber también perturbaciones "ambientales":- Viento en contra del movimiento.- Humedad- etc.
La perturbación del freno, se trata de una perturbación a la salida, ya que modifica de manera directa el resultado, la velocidad.
Ejercicios
Explique qué función tienen cada uno de los bloques del diagrama.
Lectura del Pin de Arduino A1, en este caso lee la velocidad del motor.
Salida del subsistema que tiene de nombre velocidad.
Cambio de escala de lectura. El Arduino debido que tiene 32 bits puede leer valores entre 0-4095. Como queremos valores entre de velocidad entre 0-100. Multiplicamos por el %alcance del sensor y dividimos entre la mitad de los valores.
Además el offset evita valores negativos, dejando todo entre 0-100.