miércoles, 24 de octubre de 2007

RLC - Realimentado

partir del circuito RLC (representado con su función de transferencia en el diagrama de bloque) del laboratorio anterior, procedemos a efectuar la realimentación.

Hallemos la Función de Transferencia del Sistema realimentado:

K=1

Para poder lograr la realimentación utilizamos Amplificadores Operacionales (OPAMPs).

Amplificadores Operacionales

Un OPAMP, es básicamente un amplificador de voltaje de alta ganancia acoplado directamente. En el siguiente gráfico se muestra su simbología y su circuito equivalente:

Para la experiencia trabajamos con OPAMPs 741:

Configuración de patitas del 741:

Circuito Restador con Amplificadores operacionales:

Retroalimentación Negativa (Feedback)

Retroalimentación negativa es el proceso donde una porción del voltaje de salida de un amplificador es regresado a la entrada con un ángulo de fase que se opone (o que se resta) a la señal de entrada. La ganancia se reduce.

Sistemas de control en lazo cerrado en comparación con los sistemas en lazo abierto.

Una ventaja del sistema de control en lazo cerrado es que el uso de la realimentación vuelve la respuesta del sistema relativamente insensible a las perturbaciones externas y a las variaciones internas en los parámetros del sistema. Por tanto, es posible usar componentes relativamente precisos y baratos para obtener el control adecuado de una planta determinada, en tanto que hacer eso es imposible en el caso de un sistema en lazo abierto.

Desde el punto de vista de la estabilidad, el sistema de control en lazo abierto es más fácil de desarrollar, porque la estabilidad del sistema no es un problema importante. Por otra parte, la estabilidad es una función principal en el sistema de control en lazo cerrado, lo cual puede conducir a corregir en exceso errores que producen oscilaciones de amplitud constante o cambiante. Debe señalarse que, para los sistemas en los que se conocen con anticipación las entradas y en los cuales no hay perturbaciones, es aconsejable emplear un control en lazo abierto. Los sistemas de control en lazo cerrado sólo tienen ventajas cuando se presentan perturbaciones impredecibles y/o variaciones impredecibles en los componentes del sistema. Observe que la valoración de la energía de salida determina en forma parcial el costo, el peso y el tamaño de un sistema de control. La cantidad de componentes usados en un sistema de control en lazo cerrado es mayor que la que se emplea para un sistema de control equivalente en lazo abierto. Por tanto, el sistema de control en lazo cerrado suele tener costos y potencias más grandes. Para disminuir la energía requerida de un sistema, se emplea un control en lazo abierto cuando puede aplicarse. Por lo general, una combinación adecuada de controles en lazo abierto y en lazo cerrado es menos costosa y ofrecerá un desempeño satisfactorio del sistema general.

I. Programación en Matlab

% Circuito RLC - Realimentado

% ======================

fprintf('\t\tCircuito RLC realimentado\n')

fprintf('\t\t====================\n\n')

R=378.4

C=10^-9

L=10^-3

W=(1/(L*C))^.5;

z=(R/(2*W*L))

num=[W^2];

den=[1 (R/L) W^2];

H=tf(num,den)

% Funcion de Transferencia

fprintf('\n\tFuncion de Transferencia\n')

R=feedback(H,1)

% Gráfica Nº1

figure (1)

step(R);

title('Gráfico - RLC realimentado')

xlabel('Tiempo')

ylabel('Amplitud')

Resultados:

Gráfica obtenida:

II. SIMULACIÓN EN MULTISIM:



Configuración del Generador de Frecuencias:

Gráfica Obtenida en el osciloscopio:

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