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    ing control (2)

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    de 31

    Modelado

    mecánico de silla
    de ruedas con
    amortiguadores
    Jerson Orland Guiral- Mariana Rivera Garcia - Jesus
    Botello Peña - Juliana Muriel Barreto
    Tabla de Contenidos

    introducción
    Modelado mecánico
    Aplicación
    Simulaciones
    Conclusiones 1
    01

    introducción

    2
    Silla de rueda mediante un sistema
    mecánico amortiguador

    3
    02
    Modelado
    mecánico
    4
    5
    Modelo matemático

    6
    Función de transferencia
    2. Establecemos las
    condiciones iniciales

    3. La transformada de laplace se describe


    como:

    4. Función de transferencia

    1. Ecuación en términos del


    desarrollo de la place

    7
    Reemplazar la función de transferencia
    en valores numéricos

    b=coeficiente de amortiguamiento=0.6 Ns/m


    k=cte del resorte=0.8 N/m
    m=masa= 10 kg

    8
    Modelado de espacios de estados del
    sistema

    Con la forma estandar

    Identificar las variables

    9
    La ecuación de salida se convierte en

    modelo
    Por tanto tenemos que

    entonces

    10
    Forma canonica controlable
    Identificamos los coeficientes

    Dividimos el numerador y el denominador en


    1/m

    11
    Forma canonica observable
    Identificamos los coeficientes

    Dividimos el numerador y el
    denominador en 1/m

    12
    Criterio de routh
    Analizar la estabilidad del sistema

    El sistema es estable

    13
    03
    Aplicación
    14
    15
    04
    Simulaciones

    16
    Respuesta transitoria

    17
    Controlador Ziegler-Nichols

    18
    19
    Controlador por LGR

    20
    Simulación con respuesta escalón-lazo abierto

    21
    Simulación con respuesta impulso-lazo abierto

    22
    Simulación con respuesta rampa-lazo abierto

    23
    Simulación con respuesta escalón-lazo cerrado

    24
    Simulación con respuesta impulso-lazo cerrado

    25
    Simulación con respuesta rampa-lazo cerrado

    26
    05
    CONCLUSIONES
    27
    CONCLUSIONES
    - Por medio del modelado matemático fue posible concluir que el sistema es estable ya que al
    analizar el polinomio del denominador, es decir, los polos del sistema, fue posible afirmar lo
    anterior.
    - La representación mediante la función de transferencia de un modelo matemático se usa con
    mucha frecuencia en la ingeniería de control. Sin embargo, debe señalarse que los modelos
    mediante la función de transferencia sólo se aplican a sistemas lineales e invariantes con el
    tiempo, dado que las funciones de transferencia están definidas para tales sistemas.
    - Se amplió el entendimiento de cómo llevar a cabo el estudio de un sistema para encontrar una
    función de transferencia mediante la lectura de libros como apoyo y el estudio de estos para la
    realización del proyecto.

    28
    CONCLUSIONES
    - Gracias a los modelos de sistemas y procesos es posible establecer una guía que nos permita
    orientar, retroalimentar y mejorar elementos clínicos, esto es de vital importancia para el ingeniero
    biomédico en la gestión de los equipos.
    - Se logró aplicar satisfactoriamente el modelado mecánico en una aplicación biomédica, en este
    caso fue la utilización de una silla de ruedas para el traslado de pacientes en estado crítico,
    concluyendo así que los conocimientos obtenidos durante el curso de ingeniería de control y sus
    objetivos fueron cumplidos.

    29
    Bibliografia
    1. Castaño Giraldo, S. A. (s. f.). Sistemas de segundo orden. Control automático de educación.
    https://controlautomaticoeducacion.com/control-realimentado/sistems-de-segundo-orden/
    2. Definiciones - Sistema masa-resorte-amortiguador - item Glossar. (s. f.). Suche - item Glossar.
    https://glossar.item24.com/es/indice-de-glosario/articulo/item//sistema-masa-resorte-amortiguador-1.html#:~:tex
    t=Un%20sistema%20masa-resorte-amortiguador,ruidos%20portados%20por%20la%20estructuras.
    3. Ogata, K. (1999). Ingenieria de control moderna. Prentice Hall.
    4. SISTEMAS MECÁNICOS | Concepto, ejemplos, características. (s. f.). ComoFunciona | Explicaremos hasta cosas que NO
    existen! https://como-funciona.co/sistemas-mecanicos/
    5. Sy Corvo, H. (s. f.). Sistemas mecánicos: Concepto, características, elementos, ejemplos. Lifeder.
    https://www.lifeder.com/sistemas-mecanicos/

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