pràctica 5 - Departamento de Automatización y Control Industrial

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pràctica 5 - Departamento de Automatización y Control Industrial
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Laboratorio de Sistemas de Control Automático
PRÁCTICA Nº 5:
Reducción de Subsistemas utilizando Matlab y Simulink
Semana del 14 mayo al 20 mayo
Nota: La práctica inicia el jueves 14 de mayo de 2015.
1.
OBJETIVO:
Reducir diagramas de bloques y flujo de múltiples subsistemas en un
simple bloque que represente la función de transferencia.
Utilizar los diferentes comandos que proporciona MATLAB para reducir
diagramas de bloques.
2.
TRABAJO PREPARATORIO
2.1. A partir del modelo mecánico presentado en la siguiente figura:
a) Encontrar las ecuaciones diferenciales que definen el sistema.
b) Encontrar el diagrama de flujo del sistema, si la entrada es la fuerza f(t) y la
salida los desplazamientos
y
.
c) Utilizando las reglas de Mason encontrar la función de transferencia
d) A partir del diagrama de flujo encuentre las ecuaciones de estado del
sistema si las salidas son
y .
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e) A partir de las ecuaciones de estado encuentre el vector de transferencias
utilizando la fórmula
. Compare la función de
transferencia
encontrada en este ítem con la del ítem c
2.2. Para el diagrama de bloques de la siguiente figura.
a) Encontrar la función de transferencia
usando reducción de
bloques.
b) Transformar el diagrama de bloques de la figura a un diagrama de flujo.
c) Utilizando las reglas de Mason encontrar la función de trasferencia y
comparar con la encontrada en el ítem a.
3.
TRABAJO PRÁCTICO
3.1. Utilizando las ecuaciones de estado obtenga la respuesta paso del sistema
(considere las dos salidas
y ).
3.2. Implemente en Simulink el diagrama de flujo obtenido en el trabajo
preparatorio, considere una entrada paso al sistema.
3.3. A través de un archivo .m obtenga las gráficas de la simulación del modelo del
ítem anterior y compárelas con la respuestas obtenidas en el ítem 3.1
3.4. Utilizando las siguientes funciones de transferencias para la parte 2.2 del
trabajo preparatorio. Hallar
utilizando MATLAB (implementar
utilizando un archivo .m).
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Utilice los comandos series, feedback, append y connect.
3.5. Encuentre la respuesta paso del sistema reducido.
3.6. Implemente en simulink el diagrama de bloques de la parte 2.2 y simule su
comportamiento utilizando una entrada paso.
3.7. A través de un archivo .m obtenga las gráficas de la simulación del modelo del
ítem anterior y compárelas con la respuestas obtenidas en el ítem 3.5
4.
INFORME
Queda a criterio del instructor.
5.
BIBLIOGRAFIA
Sergio Dominguez, "Control en el espacio de estados", Pearson Prentice
Hall, 2006
Katsuhiko Ogata, "Ingeniería de Control Moderna", Prentice Hall, 5ta
Edición, 2010
Benjamín Kuo, "Sistemas de Control Automático", Prentice Hall, séptima
edición
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