Ingeniería Electrónica

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2011 - 20133

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Subject: search.filters.subject.Enseñanza con ayuda de computadoras

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    Diseño e implementación de un módulo educativo para el control de sistema Bola y Varilla
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013-10-30) Meneses Morales, Pavel; Zafra Siancas, Henrry Daniel; Tafur Sotelo, Julio César
    En la presente tesis se realizó el diseño e implementación de un módulo educativo para el control del sistema bola-varilla, el cual podrá ser utilizado como material de enseñanza por las especialidades que cuenten en su plan de estudios con cursos de control. Así mismo, será útil para la enseñanza de la parte experimental en cursos de pre-grado a través de este sistema no lineal e inestable. El sistema bola-varilla consta de: dos sensores infrarrojos de proximidad; el primero, mide la distancia del desplazamiento de la bola sobre la varilla; el segundo, mide el ángulo y la posición de giro de la varilla. El actuador es un motor DC. La implementación del algoritmo de control se realiza mediante la tarjeta de procesamiento de señal DSPACE1102, la cual permite una ejecución del algoritmo mediante el uso de SIMULINK Real-Time Workshop. El algoritmo del sistema cuenta con un doble lazo: interno y externo; el primero se encarga de controlar el torque que brindará el motor para poder mover la varilla; el segundo, controla el sentido de giro del motor. La parte mecánica del sistema fue diseñada en el software de diseño CAD en 3D – SolidWork e implementada con aluminio y acrílico. El diseño del controlador y la evaluación de parámetros se desarrollaron en el programa de simulación SIMULINK desde MATLAB. Por otro lado, se utilizó la plataforma del programa SIMULINK Real-Time Workshop para las pruebas en tiempo real del sistema bola-varilla, donde se logró sintonizar los parámetros de los controladores de acuerdo a las características reales del sistema; ello permitió cumplir el principal objetivo de la tesis: el control del sistema bola-varilla en tiempo real. Finalmente, luego de realizar el diseño, simulación e implementación de los controladores (compensadores) se logró una respuesta adecuada con un OS% < 5% y un TS < 3 segundos, ambas requisitos son los planteados para el control del sistema bola-varilla.
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    Diseño e implementación de un módulo educativo de demostración de lanzamiento parabólico mediante el control de motores eléctricos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-11-08) Segovia Cabezas, Arturo
    En el presente trabajo de tesis se diseñará e implementará un módulo educativo que mostrará la experiencia del lanzamiento parabólico de objetos. El sistema consiste en una barra acoplada a un motor eléctrico que hará que el proyectil, bola de acero, genere un movimiento circular. Al llegar la barra a cierto grado, esta es detenida y el proyectil realiza el movimiento parabólico. El módulo educativo tendrá un plano horizontal de forma circular sobre el cual impactará el proyectil. El módulo tendrá un diámetro de 1.6 metros y contará con un sistema de lanzamiento actuado por un motor de corriente continua y un motor a pasos a través de una interfaz vía computadora. Para el desarrollo de la tesis se han planteado los siguientes objetivos: realizar el modelamiento matemático de las características estáticas y dinámicas del sistema, desarrollar la interfaz gráfica para el accionamiento, desarrollar los algoritmos de control, implementar el módulo, realizar las pruebas de evaluación y documentarlas. El módulo educativo servirá para hacer demostraciones tanto de movimiento parabólico como demostraciones de control de motores.
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    Diseño e implementación de una interfaz para el control de un módulo educativo utilizando una PC para un laboratorio remoto-virtual de comunicaciones
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-06-09) Ramírez Campos, Patricia Noemí
    En diversas ocasiones se ha podido observar que para aprender un curso o una materia resulta más efectivo en cuanto a retención y comprensión si además de la teoría se puede ver o relacionar los sucesos en un experimento de laboratorio. Estos lugares son de gran utilidad tanto para el entendimiento como para la investigación. Sin embargo, a pesar de su importancia no es un beneficio del que cualquiera y en cualquier momento pueda gozar. Por esta razón y con la tecnología desarrollada hasta la actualidad varios laboratorios están evolucionando. De esta manera hoy en día se puede tener la experiencia del laboratorio de manera remota utilizando el internet. Esto está ocurriendo en muchas materias en diferentes áreas académicas. En el caso del curso de la teoría de las comunicaciones el laboratorio es una herramienta muy útil para el entendimiento de los temas por lo que el poder realizarlo remotamente resulta beneficioso. Para lograr este objetivo en la PUCP es necesaria la creación de una interfaz que permita controlar los módulos educativos promax EC-696 por el computador. Tomando en cuenta lo antes mencionado, este trabajo de tesis tuvo como principal objetivo el diseño e implementación de una interfaz que permita el manejo de los módulos sin necesidad de manipularlos directamente. También se diseñó una interfaz gráfica utilizando la herramienta del GUI de Matlab para poder controlarlos y tener una visualización de los estados en que se encuentran en la pantalla de una PC.