Introducción al Laboratorio de Sistemas Continuos

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Insertar en la base de conexiones la fuente de alimentación y un módulo de primer orden. Conectar mediante uno de los cables suministrados la salida de la fuente de alimentación a la entrada del sistema de primer orden. Para realizar las medidas con el osciloscopio, conectar el cocodrilo de la masa del osciloscopio en las bornas de masa de la base de conexión, o en las de la fuente de alimentación (todas están unidas internamente). Los capuchones de las sondas deberán conectarse a la entrada y a la salida del sistema respectivamente.
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Insertar en la base de conexiones la fuente de alimentación y un módulo (sistema de primer o de segundo orden). Conectar mediante uno de los cables suministrados la salida de la fuente de alimentación a la entrada del sistema. Para realizar las medidas con el osciloscopio, conectar el cocodrilo de la masa del osciloscopio en las bornas de masa de la base de conexión, o en las de la fuente de alimentación (todas están unidas internamente). Los capuchones de las sondas deberán conectarse a la entrada y a la salida del sistema respectivamente.
  
 
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* Visualizar en el osciloscopio la entrada aplicada y la respuesta ante un escalón (puede hacerse empleando una señal cuadrada de frecuencia baja). Registrar en un gráfico cuadriculado, de forma aproximada, la respuesta experimental obtenida midiendo mediante el osciloscopio. Puede utilizarse si se quiere la plantilla adjunta:
 
* Visualizar en el osciloscopio la entrada aplicada y la respuesta ante un escalón (puede hacerse empleando una señal cuadrada de frecuencia baja). Registrar en un gráfico cuadriculado, de forma aproximada, la respuesta experimental obtenida midiendo mediante el osciloscopio. Puede utilizarse si se quiere la plantilla adjunta:
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[[image:plantilla-respuesta-temporal.png|center|600px]]
 
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* Contrastar con la expresión matemática obtenida en el punto anterior y obtener de forma aproximada la función de transferencia ''G(s)'' del sistema.
 
* A partir de la ''G(s)'' experimental obtenida en el punto anterior, simular en Matlab, utilizando la función <code>lsim()</code>, la respuesta del sistema ante la misma entrada. Cotejar la respuesta simulada con la respuesta real.
 
* Repetir los apartados anteriores para el sistema de segundo orden
 
  
;Anexo: Procedimiento de identificación de sistemas de primer y segundo orden:
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[[Image:IdentificacionPrimerOrden.png|thumb|center|500px|Identificación de un sistema de primer orden a partir de la respuesta al escalón]] [[Image:IdentificacionSegundoOrden.png|thumb|center|500px|Identificación de un sistema de segundo orden a partir de la respuesta al escalón]]
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* Identificar el sistema contrastando los parámetros típicos de la respuesta teórica (<math>K</math>, <math>T</math>, <math>t_p</math>, <math>M_p</math>, etc., ver figuras adjuntas) con las de la respuesta experimental y obtener de forma aproximada la función de transferencia ''G(s)'' del sistema.
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* A partir de la ''G(s)'' experimental obtenida en el punto anterior, simular en Matlab, utilizando la función <code>lsim()</code>, la respuesta del sistema ante la misma entrada. Cotejar la respuesta simulada con la respuesta real.
  
 
=== Ejercicio 2. Respuesta ante una señal senoidal ===
 
=== Ejercicio 2. Respuesta ante una señal senoidal ===

Última revisión de 12:36 11 dic 2007

Tabla de contenidos

[editar] Características de la práctica

[editar] Duración

Dos horas aproximadamente

[editar] Requisitos previos

Para realizar adecuadamente esta práctica es conveniente:


[editar] Desarrollo de la práctica

[editar] Ejercicio 1. Respuesta al escalón de sistemas de primer y segundo orden

[editar] Montaje

Insertar en la base de conexiones la fuente de alimentación y un módulo (sistema de primer o de segundo orden). Conectar mediante uno de los cables suministrados la salida de la fuente de alimentación a la entrada del sistema. Para realizar las medidas con el osciloscopio, conectar el cocodrilo de la masa del osciloscopio en las bornas de masa de la base de conexión, o en las de la fuente de alimentación (todas están unidas internamente). Los capuchones de las sondas deberán conectarse a la entrada y a la salida del sistema respectivamente.

[editar] Objetivos

El alumno deberá realizar las siguientes tareas:

  • Para los sistemas de primer y segundo orden:

G(s) = \frac{K}{1+Ts} G(s) = \frac{K \omega^2_n}{s^2+2\xi\omega_n s + \omega^2_n}

  • Visualizar en el osciloscopio la entrada aplicada y la respuesta ante un escalón (puede hacerse empleando una señal cuadrada de frecuencia baja). Registrar en un gráfico cuadriculado, de forma aproximada, la respuesta experimental obtenida midiendo mediante el osciloscopio. Puede utilizarse si se quiere la plantilla adjunta:
Plantilla-respuesta-temporal.png


  • Identificar el sistema contrastando los parámetros típicos de la respuesta teórica (K, T, tp, Mp, etc., ver figuras adjuntas) con las de la respuesta experimental y obtener de forma aproximada la función de transferencia G(s) del sistema.
(thumbnail)
Identificación de un sistema de primer orden a partir de la respuesta al escalón
(thumbnail)
Identificación de un sistema de segundo orden a partir de la respuesta al escalón
  • A partir de la G(s) experimental obtenida en el punto anterior, simular en Matlab, utilizando la función lsim(), la respuesta del sistema ante la misma entrada. Cotejar la respuesta simulada con la respuesta real.

[editar] Ejercicio 2. Respuesta ante una señal senoidal

[editar] Montaje

Manteniendo el mismo montaje anterior, conmutar el selector de forma de onda en la fuente de alimentación a señales senoidales.

[editar] Objetivos

El objetivo de este ejercicio es introducir al alumno de forma descriptiva el concepto de respuesta frecuencial. Para el mismo sistema de primer orden, el alumno deberá realizar las siguientes tareas:

  • Introducir una señal senoidal en el sistema. Visualizar la entrada y la salida. Medir de forma aproximada la amplitud de entrada Au y la amplitud de salida Ay. Medir de forma aproximada el desfase en grados φy − φu entre ambas senoides.
  • Variar la frecuencia de la señal senoidal y repetir las medidas. ¿Qué ocurre con la relación entre las amplitudes \frac{A_y}{A_u}? ¿Qué ocurre con el desfase φy − φu?
  • Dar una explicación a lo observado.
  • Repetir con un sistema de segundo orden.

[editar] Material de consulta

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