Plataforma para la identificación de sistemas basado en la respuesta en frecuencia

Abstract

En este proyecto se desarrolló e implementó una plataforma de hardware y software que permite para un sistema, planta o proceso obtener: (1) la respuesta a un escalón, (2) el modelo por ocho métodos de identificación que utilizan como entrada la respuesta en el tiempo (3) simulación del modelo identificado a entradas sinusoidales (4) identificación el sistema con base en la respuesta en frecuencia (5) la respuesta a un escalón del modelo encontrado (6) el espectro en frecuencia de la señales sinusoidales adquiridas. Como aplicación, se emplearon los utilitarios de la plataforma a un motor DC del módulo del laboratorio de control de la Universidad Pontificia Bolivariana Seccional Bucaramanga. La plataforma está conformada por un computador con el software MATLAB® y de la tarjeta de adquisición de datos USB 6008 de la National Instruments. El módulo de práctica además de la plataforma utiliza el conjunto de motor DC y la tarjeta de interface desarrollados por Feedback®. De MATLAB® se utilizan las herramientas GUIDE, Data Acquisition Toolbox (Librería de Adquisición de Datos) y Control System Toolbox. Si la tarjeta USB 6008 se emplea para alimentar una planta, el ancho de banda de la plataforma máximo es de 75 Hz (por el criterio de Nyquist) y si sólo se emplea para recibir los datos provenientes de la planta el ancho de banda es de 5 Khz (por el criterio de Nyquist).

This project was developed and implemented a hardware and software platform that allows for a system, plant or process to obtain: (1) the frequency response, (2) the step response, (3) the model of eight methods for identification using as input the time response and (4) the simulation of step response applied to the models inferred from the response in time and frequency response. From the frequency response is obtained by the Bode plot and frequency spectrum resulting from applying the Fourier transform of the response of a plant when a sinusoidal signal applied. As a practical application, utilities were applied to the platform module DC motor control laboratory of the Universidad Pontificia Bolivariana Bucaramanga Sectional. The platform consists of a computer with the software MATLAB ® card and USB data acquisition from National Instruments 6008. The practical module of the platform also uses the DC motor assembly and the interface card developed by Feedback ®.MATLAB ® tools are used GUIDE, Data Acquisition Toolbox (Library Data Acquisition) and Control System Toolbox. The performance of the platform depends on the characteristics of the data acquisition card in this project was the USB card from National Instruments 6008. The sampling rate for input channels is 10 kHz maximum sampling rate for output channels is 150 Hz output channels are used to send the signal to the plant (eg a DC motor) . Therefore, if the USB card 6008 is used to feed a plant, the bandwidth of the highest platform is 75 Hz (the Nyquist criterion) and if only used to receive data from the plant widthbandwidth is 5 kHz (the Nyquist criterion).