SERVOMOTOR PARA LA ENSEÑANZA DE TÉCNICAS DE CONTROL

EMMANUEL A. LÓPEZ; SEBASTIÁN AVILA; DIRECTOR: GERMÁN G. OGGIER; CODIRECTOR: GUILLERMO O. GARCÍA

2010-01-01/2012-10-03

Electrónica

Energia-Electrica

Fundamentación: La teoría y práctica relacionada con los sistemas de control automático exige interrelacionar diferentes conocimientos, algunos muy abstractos, como los provenientes de la matemática avanzada (variable compleja, ecuaciones diferenciales, transformada de Laplace, transformada Z, sistemas estocásticos, cálculo numérico, etc.), con otros más aplicados como el modelado y análisis dinámico de sistemas físicos o aspectos tecnológicos como los relacionados con mecanismos, electrónica, computación, sensores y comunicaciones para, finalmente, poder llegar a una etapa de integración de sistemas donde, además del conocimiento teórico, es necesario la experiencia práctica. dificultad de correlacionar la teoría con las aplicaciones reales debido, entre otras cosas, a la inexistencia de laboratorios adecuados para realizar prácticas sobre sistemas físicos reales. En muchas instituciones se ha tratado de compensar la falta de equipos de laboratorios con prácticas de simulación en computadoras digitales, realizadas con programas específicos. Con estos programas de simulación se pueden realizar prácticas relacionadas con los temas estudiados a nivel teórico, inclusive acceder a todas las variables del sistema, lo que muchas veces no es posible en un sistema físico real. Además, las simulaciones son herramientas que permiten ensayar, analizar, evaluar y ajustar el comportamiento dinámico de un sistema, como paso previo a la realización de prototipos, sin la necesidad de afrontar los costos y tiempos de una implementación real. Aunque es bien conocido que la enseñanza, en todos los niveles, se ve facilitada y potenciada con la implementación de prácticas de laboratorio, debido al elevado costo de los equipos didácticos son muy pocas las instituciones educativas que disponen de laboratorios adecuados para realizar prácticas de sistemas de control automático. Con el objetivo de subsanar este problema , algunas instituciones educativas han hecho esfuerzos con el objetivo de proyectar y construir sus propios equipos didácticos. En la mayoría de los casos, estos equipos no poseen una documentación detallada ni para su operación ni para su mantenimiento, por lo que muchos han quedado abandonados después que quienes lo idearon y construyeron, en muchos casos alumnos o jóvenes docentes, no están más a cargo de mantener la continuidad de su funcionamiento. Al menos ésta es la experiencia que se ha tenido en el Grupo de Electrónica Aplicada (GEA) de la Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC), descripta sucintamente a continuación. Desde hace varios años, en el GEA-UNRC se encuentra en desarrollo un banco didáctico experimental similar al propuesto en este trabajo, mostrado en la Fig. 1. Este banco posee dos servomotores de características similares, con sensores de velocidad y posición incorporados. Uno de los servomotores es utilizado como planta a controlar y el otro como carga del primero. Los servomotores son controlados por medio de una PC convencional utilizando Matlab- Simulink, a través de una placa adquisidora de datos multifunción y una electrónica de potencia especialmente diseñada para esta aplicación. Objetivos: La propuesta de proyecto consiste en desarrollar un Servosistema Didáctico para realizar prácticas de Control Automático?, de complejidad baja y media, sobre el cual podrán realizarse diferentes experimentos didácticos afianzando los conocimientos teóricos adquiridos. El sistema permitirá realizar experimentos correspondientes a un primer curso de control clásico donde se estudian sistemas de una entrada y una salida (sistemas SISO), pero también podrá ser utilizado en sistemas de control de múltiples entradas y múltiples salidas (sistemas MIMO).