taller de la 10° edición de estadistica para la administracion y economiaFull description
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Descripción: EXCEL
Servomecanismo de piñón y cremallera sencillo [1] En la figura 1 se muestra un sistema de posicionamiento lineal. El apuntador está sujeto a una cuerda delgada que corre por una polea fija, alrededor de la polea móvil, y por otra polea fija, y que está sujeta al objeto a po sicionar. El objeto se asienta sobre una cremallera cuyo piñón es manejado por el motor. Si el apuntador se mueve a la izquierda de la escala, la polea móvil es elevada por la cuerda, provocando que el cursor del potenciómetro se mueva hacia arriba la misma distancia. Cuando el contacto del potenciómetro no está en el centro, el circuito puente desbalanceado entrega un voltaje de entrada a l amplificador. La salida del amplificador maneja el motor que mueve el objeto a la izquierda. Cuando el objeto ha recorrido la misma distancia que el apuntador, la polea móvil regresa a su posición de reposo, y el contacto del potenciómetro queda centrado nuevamente. El puente regresa al balance o equilibrio, lo cual origina un voltaje de entrada cero en el amplificador, que entonces detiene el motor.
Figura 1 Puede verse que siempre que el puente se desbalancea, envía una señal de baja potencia al amplificador, que la amplificará para manejar el motor. El motor mueve el objeto controlado controlado a la posición deseada y el puente regresa a l punto de equilibrio. Dado que el puente sólo está balanceado balanceado cuando la po lea móvil está en su posición de reposo, el objeto controlado siempre se mueve exactamente la misma distancia que el apuntador, pues sólo de esta manera puede regresar a la posición de reposo la polea móvil. En este sistema, la posición del apuntador representa el punto de ajuste ( set point ). ). La posición del objeto representa la variable controlada. El arreglo de cuerda y poleas representa el comparador, siendo la posición instantánea de la polea la señal de error. El circuito puente es el co ntrolador. Y la señal de salida del contro lador es el voltaje aplicado a la entrada del amplificador. El motor con el arreglo de p iñón y cremallera representa el dispositivo corrector final. Instrucciones.
Debe realizarse de manera individual o por parejas (de libre asociación) 1 Realizar la construcción del servosistema mencionado en la figura 1. El objeto debe pesar más de 100 gramos y la escala debe permitir un desplazamiento mínimo de 10 centímetros. Las otras características físicas de los componentes utilizados, así como los valores y referencias de los elementos quedan a discrecionalidad de cada grupo. 2. Se debe obtener un modelo matemático del sistema implementado. Determinar la función de transferencia entre la posición de la escala de referencia y la pos ición del objeto.
3. Diseñar un circuito con amplificadores operacionales que cumpla con las siguientes características: Error de estado estacionario cero ante una variación de t ipo escalón en la escala de referencia. Tiempo de establecimiento menor a la tercera parte del tiempo de es tablecimiento sin compensación. El sistema debe tener un s obrepaso menor a al 5% ante una variación escalón 4. Implementar el controlador diseñado en el punto anterior y acoplarlo en cascada con el amplificador que alimenta al motor. 5. Comparar el comportamiento del sistema sin compensar y compensado con s imulaciones y resultados obtenidos de manera experimental. ¿Qué se puede concluir respecto a la acción del controlador? Realizar un informe de resultados indicando: Como se obtuvo el modelo del sistema. Como se realizó el diseño del controlador. Resultados obtenidos después de implementar el sistema. Conclusiones. 6. Presentar el montaje funcionando en la clase programada.
Referencias: [1] MALONEY,Timothy J. Electrónica Industrial Moderna. Quinta edición. Pea rson Educación, 2006