Introducción a los módulos de prácticas
Los módulos analógicos de prácticas, desarrollados en el Área de Ingeniería de Sistemas y Automática, permiten estudiar el comportamiento de sistemas continuos con uno, dos o más polos en el dominio del tiempo y de la frecuencia, incluyendo también la posibilidad de cerrar un bucle de realimentación e incorporar un regulador PID para realizar las prácticas de control. Los equipos permiten configurar un sistema de control de una forma sencilla y rápida insertando módulos en una base de conexión y conectándolos entre sí mediante cables (hembra) que se ajustan a terminales (macho) de entrada y salida de los que dispone cada módulo. Los equipos, representados en la figura , están compuestos de los siguientes componentes:
- Base de conexión
- La base de conexión provee sustento mecánico para incorporar la fuente de alimentación y los diferentes módulos analógicos, incorporando también conexiones internas que permiten alimentarlos a ±15 V.
- Fuente de alimentación y generador de funciones
- Este módulo proporciona tensión al resto de los elementos a través de las conexiones de la base de enchufes. El generador de funciones puede trabajar en dos modos de funcionamiento, seleccionables mediante un conmutador:
- En el modo escalón, permite conmutar entre distintas tensiones (-6.6, -3.3, 0, +3.3, +6.6 voltios) que sirven para generar consignas consistentes en escalones de tensión a la entrada de los sistemas o circuitos de regulación diseñados sobre el panel.
- En el modo ondas el generador produce ondas de carácter periódico de tipos senoidal, cuadrada y triangular. El mismo conmutador anterior permite alternar entre distintos rangos de frecuencia ×1, ×10, ×100, ... dentro de los cuales puede realizarse un ajuste fino de la frecuencia mediante un potenciómetro (ajuste fino Hz), con lo que pueden generarse ondas a frecuencias desde unos pocos hercios hasta varios kHz. La amplitud de dichas ondas se determina mediante un potenciómetro (Amplitud).
- Sistema de primer orden
- Este módulo incorpora un circuito RC cuya función de transferencia es un sistema de primer orden en el que la constante de tiempo puede modificarse mediante un potenciómetro que varía la resistencia del mismo. Para variar la ganancia del sistema, incorpora otro circuito amplificador cuya ganancia puede modificarse mediante otro potenciómetro.
- Sistema de segundo orden
- Este módulo proporciona un circuito electrónico cuya función de transferencia es un sistema de segundo orden como el indicado en la figura. Los mandos lineales disponibles varían los valores indicados de sobreoscilación Mp y frecuencia natural wn del sistema aumentándolos en el sentido indicado por la flecha.
- Regulador PID
- El regulador PID puede ser utilizado como un regulador P, PI, PD o PID según se desee. La acción proporcional siempre está activa (P, led rojo) mientras que las acciones integral (I, led amarillo) y diferencial (D, led verde) se seleccionan a voluntad mediante los correspondientes pulsadores presentes en la parte superior. Los mandos giratorios permiten aumentar el efecto de cada una de las acciones al girarlos en el sentido indicado por las flechas de la fotografía. Esto supone variar el valor de los parámetros K, Ti y Td, que en el caso de K y Td aumentan en el sentido indicado y, sin embargo, Ti disminuye al girar el mando hacia la derecha, aumentando así el efecto de la acción integral. Se dispone de tres entradas, dos de las cuales se suman positivamente y otra negativamente, y dos tomas para la salida.
Documentación más detallada
Puede encontrarse una descripción más detallada de los equipos en el siguiente documento pdf
