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• Geovanny Fuentes Salazar

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1.- En la figura se ilustra un sistema de control de posición acimutal, el propósito del sistema es tener la salida de ángulo de acimut de la antena y seguir el ángulo de entrada del potenciómetro. Dibújese el diagrama de bloques del sistema de control.

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2.- En la Figura se muestra un sistema de control mediante una luz que se emplea para rastrear el sol. El eje de salida accionado por el motor mediante un engranaje de reducción, tiene unida una ménsula sobre la cual se montan dos fotocélulas. Complétese el sistema de lazo cerrado de forma que dicho sistema siga la fuente luminosa. Una fotocélula se monta en cada tubo. La luz que alcanza cada célula es la misma en ambas sólo cuando la fuente de luz, tal como se muestra, se encuentra exactamente en la mitad.

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3.- El control automático del nivel de agua mediante un flotador se usó en Oriente Medio para un reloj de agua. El reloj de agua (Figura) se usó desde antes de Cristo hasta el siglo XVII. Analícese la operación del reloj de agua y establézcase cómo el flotador proporciona un control con realimentación que conserva la exactitud del reloj. Dibújese un diagrama de bloques del sistema con realimentación.

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Reloj de agua

4.- Hacia 1750, Meikle inventó un engranaje de giro automático para molinos de viento. El engranaje de cola que se muestra en la figura giraba automáticamente al actuar el viento sobre el

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molino. El molino de viento de la cola situado en ángulo recto con las aspas principales, servía para girar la torre. La relación del engranaje era del orden de 3000 a 1. Analícese la operación del molino de viento y establézcase la operación de la retroalimentación que mantiene a las aspas principales dentro del viento.

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5.- En la figura se muestra un corte transversal de un regulador de presión de uso común. La presión deseada se ajusta al girar el tornillo calibrador. Esto comprime el resorte y establece una fuerza que se opone al movimiento ascendente del diafragma. El lado inferior del diafragma está expuesto a la presión de agua que se va a controlar. De esta forma, el movimiento del diafragma es una indicación de la diferencia entre la presión deseada y la real; esto es, actúa como comparador. La válvula se conecta al diafragma y se mueve de acuerdo con la diferencia de presión hasta que alcanza una posición en la cual la diferencia es cero. Represéntese un diagrama de bloques que muestre el sistema de control con la presión de salida como la variable controlada.

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6.- La altitud de un avión varía con el alabeo, cabeceo y guiñada, como se define en la figura. Trace un diagrama de bloques funcional para un sistema en lazo cerrado que estabilice el alabeo como sigue: el sistema mide el ángulo real de alabeo con un giro y compara su ángulo real con el ángulo deseado. Los alerones responden al error de ángulo de alabeo al experimentar una desviación angular. La nave responde a esta deflexión angular, produciendo un porcentaje de ángulo de alabeo. Identifique los transductores de entrada y salida, el controlador y la planta.

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7.- El potencial de emplear dos o más helicópteros para transportar cargas que son demasiado pesadas para un único helicóptero es un tema que está bien planteado en la arena de los diseños civiles y militares de aviones con rotor. Los requisitos globales se pueden satisfacer más eficientemente con un avión más pequeño utilizando múltiples montacargas para los picos de demandas que son poco frecuentes. De aquí la motivación principal de emplear múltiples montacargas se puede atribuir a la promesa de obtener una mejora en la productividad sin tener que fabricar helicópteros más grandes y costosos. Un caso específico de una disposición de múltiples montacargas donde dos helicópteros transportan conjuntamente cargas ha sido bautizado como montacargas gemelo. La figura muestra una configuración típica de montacargas gemelos en el plano lateral/vertical. Desarróllese el diagrama de bloques que describa la acción de los pilotos, la posición de cada helicóptero y la posición de la carga,

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8.- Los requisitos cada vez más exigentes de la moderna maquinaria de alta precisión están colocando demandas crecientes sobre los sistemas de guía de deslizamiento. El objetivo es controlar de forma precisa la trayectoria deseada de la mesa que se muestra en la figura. Represéntese un modelo del diagrama de bloques de un sistema con retroalimentación para conseguir el objetivo deseado. La mesa se puede mover en la dirección x tal como se muestra.

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9.- En la siguiente figura se muestra un coche de carreras de alta prestaciones con un alerón ajustable. Desarróllese un diagrama de bloques que describa la capacidad del alerón para mantener una adhesión a la carretera constante entre las ruedas del coche y la superficie de la pista de carrera.

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10.- En el pasado, los sistemas de control utilizaban un operador humano como parte de un sistema de control de lazo cerrado. Dibújese el diagrama de bloques del sistema de control de la válvula que se muestra en la Figura.

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Control de caudal de un fluido

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