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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ

FACULTAD DE MECÁNICA INGENIERIA NAVAL

LABORATORIO DE DINAMICA APLICADA

INFORME Nº2 DE LABORATORIO TEORIA DE CONTROL

INSTRUCTOR:

INTGRANTES:

14 DE SEPTIEMBRE DE 2017

OBJETIVO GENERALES  

Conocer la estructura de los sistemas de control automáticos en sus formas básicas, para aplicaciones en lazo abierto y en lazo cerrado. OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. Conocer los elementos que conforman el mapa generalizad de un sistema de lazo abierto y las funciones de cada elemento 2. Estructurar ambos tipos de sistemas empleando la representación de diagrama de bloques

ACTIVIDADES Modelar un sistema de control de nivel. 

Ecuaciones del sistema (planta), (forma diferencial)

Ecuación de Conservación: (dM_T)/dt=m ̇_i-m _̇ s A*ρ*dH/dt=ρ_i Q_i-ρ_s Q_s A dH/dt=Q_i-Q_s Ecuación de Potencial: m =̇ (P_1-P_o)/R ρQ=(ρgH-0)/R Q=gH/R



Elemento del sistema de control

Qi

Qs Válvula

Controlador

Tanque



Representación como diagrama de bloque



Obtener grafico de la variable de salida

INTERPETRACIONES DE RESULTADO Al establecer las condiciones iniciales que en este caso vendría siendo la altura del tanque al inicio del experimento que en este caso vendría a ser de 2 metros y a su vez en el bloque integrador también hay que establecer un límite que en este experimento vendría siendo la altura máxima que podría alcanzar el tanque.

TRABAJO COMPLEMENTARIO 1. PRESENTE OTRO CASO DE CONTROL, SIMILAR PRESENTADO EN EL VIDEO ANÁLISIS DEL SISTEMA DE UN SOLO TANQUE CON ENTRADAS STEP, RAMP MEDIANTE SCRIPT Y XCOS. boto n

Boya

2. PRSENTE EL MODELAJE DE OTRA PLANTA DE PRIMER ORDEN MOSTRANDO:  Ecuaciones del sistema (planta), (forma diferencial) 1 1 (𝑃0 − 𝑃1 )∆𝑉 = ∆𝑚. 𝑣12 − ∆𝑚. 𝑣02 + ∆𝑚. 𝑔. ℎ1 − ∆𝑚. 𝑔. ℎ0 2 2 1 1 (𝑃0 − 𝑃1 ) = 𝜌. 𝑣12 − 𝜌. 𝑣02 + 𝜌. 𝑔. ℎ1 − 𝜌. 𝑔. ℎ0 2 2 𝑃0 − 𝑃1 = 0; 𝑣02 = 0; ℎ1 = 0 1 𝜌. 𝑣12 = 𝜌. 𝑔. ℎ0 2 𝑣 1 = √2𝑔ℎ0 Como propósito; es obtener el caudal de salida con respecto a la variación de la altura 𝑞 = 𝑎𝑠 𝑣1 - > 𝑞 = 𝑘𝑣√ℎ0 𝑞0 = 𝑞1 + 𝑞; 𝑞1 = 𝐴ℎ0 𝑞0 = 𝐴ℎ0 + 𝑘𝑣√ℎ0 ; ℎ0 =

𝑞0 𝑘𝑣 − √ℎ0 𝐴 𝐴

Linealizando y transformada Laplace se obtiene la función transferencia ℎ0 (𝑠) 𝐾 = 𝑞0 (𝑠) 𝑆 + 𝐾1



Elemento del sistema de control

valvula

Actuador

Tanque

Boya 

Representación como diagrama de bloque

DESARROLLO DEL DIAGRAMA DE BLOQUE PARA LA COMPARACION NO LINEAL Y LINEAL 

Representación para simulación por scilab xCos



Obtener grafico de la variable de salida

GRAFICOS DE LA SIMULACIO LINEAL, NO LINEAL Y ESCALON RESPECTIVAMENTE

INTERPETRACIONES DE RESULTADO Como podemos observar en los resultados de los gráficos el nivel del tanque aumentara y esta será censado hasta la altura deseada y se mantendrá constante en el tiempo. Este es un sistema de lazo cerrado. A comparación del primero, que al ser un sistema de lazo abierto, el tanque seguirá aumentado su nivel de agua sin tener un límite que pueda ser censado mediante una boya o flotador.