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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

GUÍA DE LABORATORIO DEL CURSO: 201527 – SISTEMAS DINÁMICOS

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA


PROGRAMA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

201527 – SISTEMAS DINÁMICOS

DIEGO FERNANDO SENDOYA LOSADADirector Nacional

CARLOS ALBERTO VERA ROMEROAcreditador

NEIVAJunio de 2011






GUIA DE LABORATORIO

Nombre del curso: SISTEMAS DINÁMICOSPrograma al quepertenece

ELECTRÓNICA Director de curso: DIEGOFERNANDO SENDOYA LOSADA

Practica No. 2 – ANÁLISIS DE LOS SISTEMAS DINÁMICOSObjetivos de la práctica de laboratorio Que el estudiante reconozca y utilice los principales comandos de SCILAB ó

MATLAB® para el análisis de los sistemas dinámicos.

Que el estudiante sea capaz de analizar la respuesta en el tiempo de unsistema dinámico utilizando la herramienta SCILAB ó MATLAB®.

Que el estudiante utilice la herramienta SCILAB ó MATLAB® para el análisisde un sistema dinámico mediante el dibujo del lugar geométrico de las raíces.

Que el estudiante sea capaz de analizar la respuesta en frecuencia de unsistema dinámico utilizando la herramienta SCILAB ó MATLAB®.

Que el estudiante utilice la herramienta SCILAB ó MATLAB® para encontrar la

representación en forma canónica controlable, en forma canónica observable,en forma canónica diagonal y en forma canónica de Jordan.

Descripción de la practica / actividadEn grupos de trabajo de cinco (5) personas desarrolle la actividad propuesta, paraello se debe elegir el número de cédula de alguno de los integrantes del equipo yutilizar los últimos cinco dígitos para crear un arreglo o vector que pueda ser empleado en la simulación del sistema desarrollado.

De esta manera, se pretende que cada grupo desarrolle el problema por separadoy encuentre sus propias maneras de resolverlo, para que comparta esas

experiencias con los otros compañeros del curso.

Por ejemplo, si el número de cédula fuera 1.234.567.890, los últimos cinco dígitoscorresponderían a [67890], y el arreglo o vector quedaría de la siguiente forma:






(1) 6

(2) 7

(3) 8

(4) 9(5) 0

cc

cc

cc

cccc

De acuerdo con los valores obtenidos con los dígitos de la cédula, se asignanvalores a cada una de las variables del problema de la siguiente forma:

(1) (2)

(2) (3)

(3) (4)

(4) (5)

(1) (3)(3) (5)

e

R cc cc

L cc cc

J cc cc

b cc cc

K cc cc K cc cc

La situación consiste en encontrar el la función de transferencia ( )G s que

relacione el voltaje de entrada ( )ie t y la velocidad angular de salida ( )m t , para la

planta que se muestra en la figura:

A continuación realice lo siguiente:

a. Utilice SCILAB ó MATLAB®, para obtener el tiempo de subida, el tiempo depico, el sobreimpulso máximo y el tiempo de establecimiento, si el sistema estásujeto a una entrada escalón unitario.






b. Si el sistema se controla como se muestra en la figura:

Donde,

( ) , ( ) 15

c

K G s H s

s

Utilice el criterio de Routh-Hurwitz para determinar los valores de K , para el cualel sistema es estable.

c. Utilice MATLAB® ó SCILAB para dibujar el lugar geométrico de las raíces yencuentre los valores de K , para el cual el sistema es estable.

d. Utilice MATLAB® ó SCILAB para construir los diagramas de Bode y de Nyquistde ( ) /cG G j K . Encuentre el margen de ganancia, la frecuencia de cruce de

ganancia, el margen de fase, la frecuencia de cruce de fase y los valores de K ,para el cual el sistema es estable.

e. Utilice MATLAB® ó SCILAB para encontrar la representación en forma canónicacontrolable, en forma canónica observable, en forma canónica diagonal y en formacanónica de Jordan para la planta ( )G s . También, halle la matriz de transición deestados y encuentre la respuesta en el tiempo para una entrada escalón,suponiendo los estados iniciales en cero. Además, determine la controlabilidad yobservabilidad del sistema.

Software a utilizar en la practicaSCILAB, el cual se puede descargar de la siguiente dirección:






http://www.scilab.org/

Equipos / instrumentos a utilizar en la practica Computadores

Video Beam

Manual de SCILAB, el cual se puede descargar de la siguiente dirección:http://www.lawebdelprogramador.com/cursos/vercomentario.php?id=132&idp=2546&texto=Matlab

Resultados a obtener en la practica Un archivo .SCE (si se utiliza SCILAB) ó un archivo .M (si se utiliza

MATLAB®), en donde se muestre paso a paso y con comentarios loscomandos de SCILAB ó MATLAB utilizados para analizar el sistema dinámico

en el dominio del tiempo, en el dominio de la frecuencia y mediante el lugar geométrico de las raíces.

Informe a entregar En grupos de cinco (5) estudiantes presentar un documento en donde se registrela experiencia, las dificultades y las conclusiones de la práctica, además de unarchivo .ZIP donde se incluyan los archivos .SCE y .COS (si se utiliza SCILAB) ó.M y .MDL (si se utiliza MATLAB®), generados para la elaboración de las tareaspropuestas

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