REPORTE PRACTICAS COMPETENCIA #1

Instituto tecnológico superior de Cajeme

Ingeniería en electrónica con

Especialidad en mecatrónica

[pic 2]

REPORTE PRACTICAS

COMPETENCIA #1

fatima Patricia Cotry Sarmiento

15130406

Profesor

Flavio Muñoz

Materia

Control I

Ciudad Obregón, Sonora, México.

1 de Marzo del 2018

RESUMEN

En esta competencia se realizaron distintas practicas con el objetivo de aprender a utilizar Matlab, ya que este software es una herramienta muy útil y eficiente para resolver, desarrollar y solucionar sistemas de control, en el cual se puede emplear tanto como soluciones gráficas, en forma de datos, solución de funciones de transferencia, desarrollo de diagramas de flujo y/o bloques, etc… En cada practica se vieron distintos temas y en cada una de ellos se obtuvieron resultados diferentes, ya que en cada practica se resolvieron ejercicios con objetivos específicos de cada tema, todo esto con el fin de estudiar y aprender cada sentencia de control que se manejan en Matlab.

INDICE

1. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………4
2. ANTECEDENTES………………………………………………………...4

• Estado del arte………………………………………….…………...….4
• Marco teórico…………………………………………………………...5

1. METODOLOGIA……………………………………………………….....5

• Capa software…………………………………………………………..5

1. ANALISIS DE RESULTADOS…………………………………………..10
2. CONCLUSIONES…………………………………………………………25
3. APENDICES……………………………………………………………….25
4. BIBLIOGRAFIA …………………………………………………………..26

1. INTRODUCCIÓN.

En este reporte se busca dar a conocer los resultados obtenidos en esta competencia de todos los trabajos prácticos que se realizaron, con el objetivo de conocer y aprender de este software, por medio de ejercicios, en el cual se vieron distintos temas, desde el realizar programas empleando sentencias de control, generar archivos M-FILES, generar archivos empleando funciones, aplicar el concepto de transformada de Laplace empleando instrucciones de conversión, etc… También al utilizar esta herramienta se conocerá el entorno de trabajo de Matlab y las limitaciones de este software. Dentro de este programa existe una herramienta que hace muy eficiente el trabajar con funciones de transferencia por medio de diagrama a bloques o flujo, llamado Simulink. Esta herramienta permite el desarrollo de ejercicios en los cuales se debe de trabajar con funciones de transferencia y obtener su comportamiento (resultado), estos se pueden reflejar como graficas o datos numéricos ya sea la necesidad del usuario.

1. ANTECEDENTES.

• ESTADO DEL ARTE.

Las aplicaciones de este software son muy amplias ya que esta herramienta contiene funciones para diferentes fines algunas de ellas son calculo técnico, diseño de control, procesamiento de señales y comunicaciones, procesamiento de imágenes, pruebas y mediciones, bioinformática, finanzas computacionales, etc…En general se puede decir que el modulo básico del programa Matlab ofrece una amplia gama de opciones para realizar representaciones graficas en dos o tres dimensiones, realizar diferentes operaciones ya sea integrar,  solucionar matrices, derivar, aplicaciones con Laplace, entre otras. Sabemos que el programa de Matlab tiene muchísimas aplicaciones y su lenguaje de programación es único y sencillo de utilizar, pero ¿dónde y cuándo podemos utilizar este programa?, para esto es muy importante saber cuáles son los límites y requerimientos de Matlab para utilizarlo de la forma correcta y la más eficiente, por ello se estudiaron sus sus operadores matriciales, operadores relacionales y lógicos, caracteres especiales y el uso de ayuda de Matlab para resolver dudas que surjan al ir trabajando con esta herramienta. Uno de los principales objetivos de la competencia es aplicar los conceptos de la transformada de Laplace empleando instrucciones de conversión esto se puede usar para resolver ecuaciones diferenciales lineales y con el uso de la transformada de Laplace muchas de las funciones se pueden convertir en funciones algebraicas de una variable compleja “s” y remplazar operaciones como la diferenciación y la integración por operaciones algebraicas en el plano complejo. Una de las herramientas más importantes dentro del programa de Matlab es Simluink, este es una extensión para trabajar y simular sistemas dinámicos, esta herramienta utiliza una interface de usuario grafica basada en ventanas. Todo esto añade funciones adicionales a Matlab.

• MARCO TEORICO.

MATLAB.

MATLAB es el nombre abreviado de “MATriz LABoratory”. Es un programa para realizar cálculos numéricos con vectores y matrices, y por tanto se puede trabajar también con números escalares (tanto reales como complejos), con cadenas de caracteres y con otras estructuras de información más complejas. Matlab es un lenguaje de alto rendimiento para cálculos técnicos, es al mismo tiempo un entorno y un lenguaje de programación. Uno de sus puntos fuertes es que permite construir nuestras propias herramientas reutilizables. Podemos crear fácilmente nuestras propias funciones y programas especiales (conocidos como M-archivos) en código Matlab, los podemos agrupar en Toolbox (también llamadas librerías): colección especializada de M-archivos para trabajar en clases particulares de problemas. Matlab, a parte del cálculo matricial y álgebra lineal, también puede manejar polinomios, funciones, ecuaciones diferenciales ordinarias, gráficos …

SIMULINK.

Simulink es una toolbox especial de Matlab que sirve para simular el comportamiento de los sistemas dinámicos. Puede simular sistemas lineales y no lineales, modelos en tiempo continuo y tiempo discreto y sistemas híbridos de todos los anteriores. Es un entorno gráfico en el cual el modelo a simular se construye clicando y arrastrando los diferentes bloques que lo constituyen. Los modelos SIMULINK se guardan en ficheros con extensión *.mdl.

1. METODOLOGÍA

• CAPA SOFTWARE

E1-P1

Matlab posee una ayuda en línea la cual se puede utilizar siempre que se desee. La orden help despliega una lista de funciones y operaciones para los que hay disponible una ayuda en línea. La orden:

Help ‘nombre de función’.

Despliega información de la función que se pide desplegando su finalidad y forma de uso.

Al teclear la orden help se despliega información de todos los nombres de las funciones que contiene Matlab y al seleccionar alguna de ellas visualiza información del uso y aplicación que tiene la función seleccionada. Al seleccionar Help help nos presenta información sobre el comando help, este comando agregado a una función específica nos muestra toda la información sobre la función que queremos saber para observar los resultados véase el apartado de análisis de resultados en el apéndice 1.1. Help log proyecta la información de la función de logaritmo natural de una variable X, para resultados complejos x tiene que ser negativa y también revela referencias de ¨log¨, véase el apéndice 1.2 para ver la información brindada por Matlab. Al teclear la función Help who Matlab arroja información sobre la utilidad de esta función ¨who¨en la se derivan otras funciones de la principal como ¨who global¨ o ¨whos global¨ que permite enumerar las variables del espacio de trabajo global entre otras más para confirmar esto véase el apéndice 1.3 en el cual se muestran los resultados obtenidos de teclear esta función. Al escribir Help plot Matlab nos muestra en el espacio de trabajo las características de funcionalidad de ¨plot¨ nos dice que es una función que ayuda a graficar ya sea en forma de matrices o escalares entre otras, véase el apéndice 1.4 para observar los resultados. La función Help save sirve para guardar las variables que se encuentra en el espacio de trabajo de Matlab. Derivado de save se encuentra save (filename) almacena todas las variables del espacio de trabajo actual en un archivo binario formateado Matlab (archivo MAT) llamado filename. Para ver los resultados relacionados con esta función vea el apéndice 1.5 de los análisis de resultados. La función Help step nos proporciona información de lo que el comando step puede realizar, este comando nos da solución a sistemas dinámicos. Para sistemas de entrada múltiple, el comando ¨step¨ se aplica independientemente a cada canal de entrada. Véase el apéndice 1.6 para ver los resultados que se obtuvieron de Matlab. Al teclear Help load se visualiza en el espacio de trabajo la información correspondiente de este comando, esta carga información o datos al archivo MAT en el espacio de trabajo y otro tipo de funciones como cargar las variables de un archivo MAT a una estructura matriz o datos de un archivo ASCII en una matriz de precisión doble. Para observar mejor los resultados véase el apéndice 1.7 donde se encuentra la información completa en el apartado de análisis de resultados.

...