reporte practica rc

Control Automático Página 1

UTVM

Universidad Tecnológica

del Valle del mezquital

Programa educativo;

Mecatrónica

Cuatrimestre;

9 “A”

Asignatura;

Control automático

Unidad temática;

Representación y modelación de sistemas físicos

Nombre de la práctica;

Modelo matemático y representación físico de un circuito RC

Nombre de alumnos;

Evaristo Hernández Martínez Marco Antonio Retana Doroteo

Catedrático;

Huber Trejo


Índice Página

1. Objetivo ..………………………………………….……..…... 3

2. Materiales .…………………………….………………....….. 3

3. Desarrollo .…………………………………………………… 3

3.1. Modelado matemático de circuito RC en el tiempo .… 4

3.2. Modelado matemático de circuito RC en Laplace …... 6

3.3. Programación en Matlab ……………………………... 9

3.4. Simulación de circuito RC en software Proteus ….... 11

3.5. Representación de circuito RC en tiempo real …….. 12

4. Conclusión .………………………………………………… 13


1. Objetivo

Realizar un modelo matemático de un circuito RC junto con un generador de

funciones, simularlo y poder representarlo en forma real.

2. Material

1. Generador de funciones

2. Capacitor con un valor de faradios

3. Dos resistencias de 10K ohms

4. Un push button N/A

5. Fuente de voltaje

6. Osciloscopio

7. Software

1. Matlab

2. Proteus

3. Desarrollo

En esta práctica se desarrolla el modelado matemático en el tiempo y en Laplace

de un circuito RC el cual proseguirá la programación de modelado matemático en

Matlab, simulación en el software Proteus y la representación física del circuito.

En circuito RC consta de una alimentación con un generador de funciones señal

senoidal con 400 Hz con un voltaje pico (Vp) de 3 v, se conecta en serie una

resistencia con valor de 5Kohms (se conectan 2 resistencias de 10 Kohms en

paralelo) y un capacitor de faradios


3.1. Modelado matemático de circuito RC en el tiempo


3.2. Modelado matemático de circuito RC en Laplace


3.3. Programación en Matlab

Se programara en software Matlap para comparar los resultados y generar las

gráficas en el tiempo de los resultados obtenidos.

Programación en la ventana editor de Matlab

clc disp ('Bienvenido '); R = input ('Introduce el valor de la resistencia

"R": '); C = input ('Introduce el valor del capacitor "C":

'); F = input ('Introduce el valor de la frecuencia

"F": '); VP = input ('Introduce el valor de voltaje pico

"VP": '); W = 2*pi*F; K1 = (W*R*C*VP)/(1+(W*R*C)^2) K2 = (W*R*C*VP)/(1+(W*R*C)^2) K3 = VP/(1+(W*R*C)^2) K4 = VP/(sqrt(1+(W*R*C)^2)) K5 = atan(-1/(W*R*C)) A = R*C; disp('La ecuacion que determina Vo es:') fprintf('%2.10eexp(-

t/%1.4e)+%2.10ecos(%2.10et%2.10e)\n',K1,A,K4,W,K5) t = [0:.00000001:.0125] ; tt= [0:.00000001:.0125]; ttt=[0:.00000001:.0125]; vo = K1*exp(-t/A)+ K4*cos(W*t+(K5)); ve = K1*exp(-tt/A); vf = K4*cos(W*ttt+(K5));

hold on subplot(2,3,1) plot(tt,ve,'-m') grid on title('AMPLITUD EN EL TIEMPO') legend('desplazamiento en el tiempo') xlabel('Tiempo') ylabel('Amplitud') subplot(2,3,3) plot(tt,vf,'-r') grid on title('AMPLITUD EN EL TIEMPO') legend('desplazamiento en el tiempo') xlabel('Tiempo') ylabel('Amplitud') subplot(2,3,5) plot(t,vo,'-b') grid on title('AMPLITUD EN EL TIEMPO') legend('desplazamiento en el tiempo') xlabel('Tiempo') ylabel('Amplitud') hold off

Resultados Obtenidos de la programación

de Matlab, los resultados K1, K2, K3, K4 y

K5 coinciden con los obtenidos de

Modelado matemático de circuito RC en

Laplace y en el tiempo.

Se ingresan los valores de R,

C, Frecuencia y Voltaje pico

(Vp).


3.4. Simulación de circuito RC en software Proteus

Se realiza la simulación del circuito RC en software Proteus para ver la señal senoidal

ingresando un generador de señal senoidal con 3 Vp, 400 Hz, resistencia 5 Kohms y el

capacitor de faradios.

Se ingresa el Vp del generador

Se ingresa la frecuencia del generador

Señal del generador

Señal del circuito RC

Vp


3.5. Representación de circuito RC en tiempo real

Con el modelado matemático, la simulación del circuito RC se prosigue a realizarlo en

vida real.

Fuente de voltaje para el generador de funciones (icl8038) para generar 400 Hz y 3 Vp

Generador

de

funciones

Circuito

RC


4.1 Conclusión

El modelo matemático nos sirve para estudiar los comportamientos de sistemas en este

caso un circuito RC

Señal senoidal del generador de

funciones icl8038 proveniente del

pin No. 2

Señal senoidal del generador de

funciones icl8038 proveniente del pin

No. 2 se muestra en el osciloscopio,

cumple con la frecuencia de 400 Hz y

3Vp (en la figura muestra un Vpp de 6)

Señal del circuito RC que se

toma entre R y C

Se realiza

interrupción del

push button N/A

para cerrar el

circuito RC

Cuando se realiza la interrupción

del push button N/A la señal cae

(como en la imagen de arriba)

hasta que se corrige

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