Proyecto de Sca

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ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICOPROYECTO SEGUNDO BIMESTRECONTROL DE UNA UNIDAD DE LECTURA-ESCRITURA DE UN DISCO

INTEGRANTES: STALIN NASIMBA SEBASTIAN RIVADENEIRA

INGENIERIA ELECTRONICA EN CONTROL

ESCUELA POLITCNICA NACIONALFacultad de ingeniera Elctrica y ElectrnicaProyecto de Sistemas de Control Automtico

1) Objetivos:- Modelar y describir el sistema de una unidad de lectura-escritura de un disco mediante su funcin de transferencia.- Analizar en el tiempo y en la frecuencia el sistema de una unidad de lectura-escritura de un disco mediante la herramienta ltiview en matlab.- Realizar el control de una unidad de lectura-escritura de un disco mediante el Control PID con la herramienta sisotool del matlab.

Descripcin

El objetivo del dispositivo de lectura de la unidad de disco es posicionar la cabeza lectora con la finalidad de leer los datos almacenados en una pista de disco, la posicin de la cabeza de lectura es la variable que se controla, el disco gira a una velocidad entre 1800 y 7200 rpm y la cabeza por encima del disco a una distancia de menos de 100 nm. la especificacin inicial para la precisin de la posicin es de un m. se desea tambin mover la cabeza desde la pista a hacia la pista b en intervalos de 50 ms.

Fig. 1: Unidad de disco y partes de una unidad de disco

SISTEMA NO LOCALIZADO

Definicin.-El control no localizado de un sistema de lectura de un disco, se basa en la lectura del disco en un sitio especifico ya que no posee un sistema para poder manipular el movimiento atreves del disco.1) Modelo: Funcin de Transferencia Deduccin

Diagrama de Bloques

Fig. 2: Diagrama de bloques del sistema de lectura de la unidad de disco

Modelo del Sistema del Motor

(Planta)

(Amplificador)

(Sensor)

Funcin de Transferencia del Motor

Tabla de Valores

Fig. 3: Parmetros tpicos de un lector de unidad de disco

Reemplazando con los parmetros consultados:

Fig. 4: Diagrama de Bloques con valores reemplazados

Funcin de Transferencia del Sistema en Lazo Cerrado

Fig. 5: Diagrama de bloques del sistema de lazo cerrado

Reemplazando con los parmetros consultados:

2) Anlisis (Simulacin)Analisis en el tiempoTabla de anlisis:MpTsEp

Original0%15.5seg0%

Sistema Original>> s=tf('s');>> b=20;>> r=1;>> j=1;>> l=0.001;>> km=5;>> G=zpk((km)/(s*(j*s+b)*(l*s+r))) Zero/pole/gain: 5000-----------------s (s+1000) (s+20)>> f=feedback(G,1) Zero/pole/gain: 5000-----------------------------(s+1000) (s+19.74) (s+0.2533)>> ltiview(f)

Rlocus(G)

Analisis de frecuenciaMfMpABMr

Original59.372.2dB0.254rad/s0

Margin (G)

Bode (f)

2) Control PIDParmetros de diseo.Ts> Gc=kd*(s+(Kp/kd))>> gc=46778*(s+20)Kd=46778;Kp=935560;

SISTEMA LOCALIZADODefinicin:El Sistema de control localizado de un sistema de lectura de una unidad de disco se refiere al control mediante el control atreves de una cabeza y flexor unido al brazo de lectura el cual nos permite movernos atreves del disco y obtener informacin en cualquier parte de este.

1) Modelo: Funcin de Transferencia Deduccin de la funcin de transferenciaDebido a las perturbaciones que existen es muy importante tener la cabeza y el flexor en un sistema de lectura del disco Para eso tenemos que aumentarle al sistema anteriormente calculado la funcin de transferencia que involucra al flexor y cabeza la cual viene dada por:

Al aumentar al sistema anteriormente deducido tenemos:Diagrama de Bloques

Modelo del Sistema

(Motor cc y brazo)

(Cabeza y flexor)

(Amplificador)

(Sensor)Tabla de Valores

Reemplazando con los parmetros consultados:

Funcin de Transferencia del Sistema en Lazo Cerrado

Reemplazando con los parmetros consultados:

2) Anlisis (Simulacin)Analisis en el tiempoTabla de anlisis:MpTsEp

Original0%19.4seg0%

Sistema Original

>> ka=1>> g=5000*ka/(s*((s+1000)*(s+20)*((2.81*exp(-9)*s^2)+(3.18*exp(-5)*s)+1)+5000*ka)) Transfer function: 5000-----------------------------------------------------------0.0003468 s^5 + 0.3751 s^4 + 29.79 s^3 + 1449 s^2 + 25000 s

>> f=feedback(g,1)Transfer function: 5000------------------------------------------------------------------0.0003468 s^5 + 0.3751 s^4 + 29.79 s^3 + 1449 s^2 + 25000 s + 5000

>> ltiview(f)

>> rlocus(g)

Analisis de frecuenciaMfMpABMr

Original89.345.6dB0.205rad/s0

Margin (G)

Bode (f)

Control PIDParmetros de diseo.Ts