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Control de Procesos Minerose Industriales
Clase 03: Modelos de Procesos Reales
Ricardo-Franco [email protected]
Escuela Universitaria de Ingeniería MecánicaUniversidad de Tarapacá
Arica, Chile
April 6, 2012
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 1 / 34
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1 Introducción
2 Modelos de sistemas mecánicos
3 Modelos de sistemas eléctricos
4 Analogías eléctricas y mecánicas
5 Bibliografía
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 2 / 34
Introducción
ModelosNecesidad: Entender y predecir el comportamiento de sistemas.
sistema mecánico sistema electrónico
sistema fluídico
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 3 / 34
Introducción
ModelosNecesidad: Entender y predecir el comportamiento de sistemas.
sistema mecánico
sistema electrónico
sistema fluídico
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 3 / 34
Introducción
ModelosNecesidad: Entender y predecir el comportamiento de sistemas.
sistema mecánico sistema electrónico
sistema fluídico
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 3 / 34
Introducción
ModelosNecesidad: Entender y predecir el comportamiento de sistemas.
sistema mecánico sistema electrónico
sistema fluídico
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 3 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Bloques funcionales de sistemas mecánicos
resorte amortiguador masa
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 4 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Resorte
resorte
Relación entrada - salida?
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 5 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Resorte
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 6 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Amortiguador
amortiguador
Relación entrada - salida?
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 7 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Amortiguador
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 8 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Masa
masa
Relación entrada - salida?
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 9 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Masa
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 10 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Sistemas mecánicos rotacionales
T = kθ; resorte rotacionalT = cω = c dθ
dt ; amortiguador rotacionalT = Iα = I d2θ
d2t ; momento de inercia
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 11 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Sistemas mecánicos rotacionales
T = kθ; resorte rotacional
T = cω = c dθdt ; amortiguador rotacional
T = Iα = I d2θd2t ; momento de inercia
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 11 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Sistemas mecánicos rotacionales
T = kθ; resorte rotacionalT = cω = c dθ
dt ; amortiguador rotacional
T = Iα = I d2θd2t ; momento de inercia
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 11 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Sistemas mecánicos rotacionales
T = kθ; resorte rotacionalT = cω = c dθ
dt ; amortiguador rotacionalT = Iα = I d2θ
d2t ; momento de inercia
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 11 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Modelado de sistemas mecánicos - I
Relación entrada - salida?
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 12 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Modelado de sistemas mecánicos - I
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 13 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Modelado de sistemas mecánicos - IIRelación entrada - salida?
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 14 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Modelado de sistemas mecánicos - II
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 15 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Modelado de sistemas mecánicos - III
Relación entrada - salida?
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 16 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Modelado de sistemas mecánicos - III
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 17 / 34
Modelos de sistemas mecánicos
Modelado de sistemas mecánicos - IV
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 18 / 34
Modelos de sistemas eléctricos
Bloques funcionales de sistemas eléctricos
resistencia, inductor, y condensador
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 19 / 34
Modelos de sistemas eléctricos
Resistencia
resistencia
Relación entrada - salida?
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 20 / 34
Modelos de sistemas eléctricos
Resistencia
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 21 / 34
Modelos de sistemas eléctricos
Inductor
inductor
Relación entrada - salida?
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 22 / 34
Modelos de sistemas eléctricos
Inductor
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 23 / 34
Modelos de sistemas eléctricos
Condensador
condensador
Relación entrada - salida?
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 24 / 34
Modelos de sistemas eléctricos
Condensador
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 25 / 34
Modelos de sistemas eléctricos
Modelado de sistemas eléctricos - I
Relación entrada - salida?
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 26 / 34
Modelos de sistemas eléctricos
Modelado de sistemas eléctricos - I
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 27 / 34
Modelos de sistemas eléctricos
Modelado de sistemas eléctricos - II
Relación entrada - salida?
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 28 / 34
Modelos de sistemas eléctricos
Modelado de sistemas eléctricos - II
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 29 / 34
Modelos de sistemas eléctricos
Modelado de sistemas eléctricos - III
Relación entrada - salida?
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 30 / 34
Modelos de sistemas eléctricos
Modelado de sistemas eléctricos - IV
Relación entrada - salida?
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 31 / 34
Modelos de sistemas eléctricos
Modelado de sistemas eléctricos - IV
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 32 / 34
Analogías eléctricas y mecánicas
Analogías eléctricas y mecánicas
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 33 / 34
Analogías eléctricas y mecánicas
Analogías eléctricas y mecánicas
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 33 / 34
Bibliografía
BibliografíaBolton, W., 2010, Mecatrónica; Sistemas de control electrónico enla ingeniería mecánica y eléctrica, 4th edition, Alfaomega,Chapt.10.
R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Modelos de Procesos Reales April 6, 2012 34 / 34