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Reporte de la Práctica 1: Encoder. Sanchez Garcia Bruno, Agramon Sanchez Miguel Eduardo, Acosta Antonio, Robles Vazquez Alma Janet. Instituto Tecnológico de Ensenada Carrera: Ingeniería Electrónica Materia: Control I Resumen El control ha desempeñado un papel vital en el avance de la ingeniería y la ciencia, por lo tanto en la realizacion de esta practica se pretende comprender varios conceptos de control como lo es la modulacion por ancho de pulso (PWM), el control a lazo abierto y lazo cerrado, y por ultimo el uso del encoder como sensor de velocidad. Esta practica se realizo con ayuda del modulo DL3155M33 DE LORENZO y el modulo 33A, para los cuales fue necesaria la calibracion de dichos sensores. I.- Introduccion El control se ha convertido en una parte importante e integral en los sistemas de vehículos espaciales, en los sistemas robóticos, en los procesos modernos de fabricación y en cualquier operación industrial que requiera el control de temperatura, presión, humedad, flujo,etc. En esta practica se analizara un sistema de control de velocidad de un motor de corriente continua (cc). Para comprender mejor el funcionamiento de nuestro sistema se definiran terminos tales como control en lazo abierto, control en lazo cerrado, PWM y encoder. Todos estos elementos se encuentran en el Modulo de Lorenzo que utilizamos para la practica. II.- Objetivos Determinar y comprender las caracteristicas del encoder y comprender el funcionamiento del sistema en lazo abierto y lazo cerradode un sistema de control. III.- Marco Teórico. i.-Tipos de Sistemas de Control · Sistemas de control realimentados. Un sistema que mantiene una relación determinada entre la salida y la entrada de referencia, comparándolas y usando la diferencia como mediode control, se denomina sistema de control realimentado. · control en lazo abierto se caracteriza porque la información o variables que controlan el proceso circulan en una sóla dirección.En otras palabras, en un sistema de control en lazo abierto no se mide la salida ni se realimenta para compararla con la entrada[1]. · control en lazo cerrado se caracteriza porque existe una realimentación a través de los sensores desde el proceso hacia el sistema de control, que permite a éste último conocer si las acciones ordenadas a los actuadoresse han realizado correctamente sobre el proceso. Es decir un sistema que mantiene una relación determinada entre la salida y la entrada de referencia, comparándolas y usando la diferencia como medio de control [1]. ii.-PWM La Modulación por Ancho de Pulso (PWM o Pulse Width Modulation) es una forma muy eficaz de establecer cantidades intermedias de potencia eléctrica entre la máxima potencia y apagado. Una fuente de alimentación con un interruptor de alimentación simple proporciona potencia solo cuando está activado. El PWM es una técnica relativamente reciente que se ha podido realizar gracias a los modernos interruptores electrónicos de potencia. Una de las aplicaciones típicas del PWM: control de velocidad en motores eléctricos. El PWM de una señal o fuente de alimentación consiste en la modulación de su ciclo de trabajo, ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o de controlar la cantidad de energía enviada a una carga. El PWM usa una onda de pulso rectangular, cuyo ancho de pulso es modulado, dando como resultado la variación del valor medio de la forma de onda. Este circuito se encuentra ubicado en el modulo 33 seccion 8 de nuestro modulo de Lorenzo. iii. Encoder El encoder es nuestro sensor de transduccion, los encoders son sensores que generan señales digitales en respuesta al movimiento. Están disponibles en dos tipos, uno que responde a la rotación, y el otro al movimiento lineal. Cuando son usados en conjunto con dispositivos mecánicos tales como engranes, ruedas de medición o flechas de motores, estos pueden ser utilizados para medir movimientos lineales, velocidad y posición [2]. Parametros para el encoder: - Resolución : es el número de pulsos que nos da el encoder por cada revolución del eje. Valores típicos de resolución serían: 10, 60, 100, 200, 300, 360, 500, 600, 1000 y 2000 pulsos - Respuesta máxima en frecuencia: se trata de la frecuencia máxima a la cual el encoder puede responder eléctricamente, para garantizar su correcto funcionamiento. En los encoders incrementales es el máximo número de pulsos de salida que se pueden emitir por segundo. - Diámetro del eje: diámetro del eje del encoder sobre el que vamos a medir.Valores típicos de diámetro: 6, 7, 10,12 mm. - Par de arranque: fuerza necesaria medida en N/cm para conseguir que el eje comience a dar vueltas. Valores típicos: 1, 1.5, 2 N/cm - Velocidad máxima de rotación: El numero máximo de revoluciones que el encoder puede soportar mecánicamente. La velocidad del eje encoder debe respetar la velocidad máxima de rotación y la frecuencia máxima de respuesta Frecuencia > rpm / 60 * resolución. Valores típicos de respuesta: 3000, 5000, 6000 rpm. - Momento de inercia: Es el momento de inercia de rotación del eje. Cuanto menor sea más sencillo es de parar V.- Desarrollo y Resultados. VI.- Conclusiones. VII.- Referencias 1.- WEST. Instruments de México. Manual de Aplicación de Encoders. 2.- WEST. Instruments de México. Manual de Aplicación de Encoders. 3.- DE LORENZO Guía de prácticas del modelo DL 3155M33A-B-C-D.
