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respuesta en frecuencia de sistemas lineales, invariantes en el ...

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Respuesta <strong>en</strong> Frecu<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> Sistemas Lineales<br />

Control I<br />

b - Un <strong>de</strong>splazami<strong>en</strong>to s<strong>en</strong>oidal <strong>en</strong> <strong>el</strong> extremo <strong>de</strong> un resorte lineal produce<br />

variaciones s<strong>en</strong>oidales <strong>de</strong> la fuerza ejercida por <strong>el</strong> otro extremo <strong>de</strong>l resorte<br />

<strong>en</strong> su reporte.<br />

c - Corri<strong>en</strong>tes <strong>el</strong>éctricas alternas s<strong>en</strong>oidales son <strong>de</strong>bidas a variaciones s<strong>en</strong>oi<br />

dales <strong>de</strong> t<strong>en</strong>sión.<br />

d - Un pistón correspondi<strong>en</strong>te a un cilindro <strong>de</strong> aire cerrado pue<strong>de</strong> producir<br />

variaciones s<strong>en</strong>oidales <strong>de</strong> presión <strong>en</strong> <strong>el</strong> cilindro.<br />

e - G<strong>en</strong>eradores s<strong>en</strong>oidales <strong>el</strong>ectrónicos son <strong>de</strong> uso común <strong>en</strong> los<br />

laboratorios <strong>de</strong> análisis.<br />

7.3.- Procedimi<strong>en</strong>to Para Obt<strong>en</strong>er La Función De Transfer<strong>en</strong>cia De<br />

Un Sistema Lineal En Forma Experim<strong>en</strong>tal<br />

El procedimi<strong>en</strong>to conv<strong>en</strong>i<strong>en</strong>te a seguir para <strong>el</strong> análisis es <strong>el</strong> sigui<strong>en</strong>te:<br />

1- Aplicar una <strong>en</strong>trada s<strong>en</strong>oidal r( t)<br />

= H s<strong>en</strong>ωt<br />

a una variable apropiada <strong>de</strong>l<br />

sistema consi<strong>de</strong>rado como <strong>en</strong>trada. El valor inicial <strong>de</strong> la variable <strong>de</strong> <strong>en</strong>tra da<br />

pue<strong>de</strong> ser cualquier valor <strong>de</strong> estado constante. La excitación s<strong>en</strong>oidal <strong>de</strong><br />

<strong>en</strong>trada es superpuesta sobre <strong>el</strong> valor inicial <strong>de</strong> estado constante.<br />

2- Para un valor s<strong>el</strong>eccionado <strong>de</strong> frecu<strong>en</strong>cia ω y una amplitud constante H ,<br />

<strong>de</strong>jar que los efectos transitorios <strong>en</strong> la <strong>respuesta</strong> <strong>de</strong>l sistema se extingan.<br />

La variable <strong>el</strong>egida para repres<strong>en</strong>tar la <strong>respuesta</strong> <strong>de</strong>l sistema t<strong>en</strong>drá luego<br />

una variación s<strong>en</strong>oidal con una amplitud constante y la misma frecu<strong>en</strong>cia<br />

que la <strong>en</strong>trada. Se mi<strong>de</strong> la amplitud <strong>de</strong> la variable <strong>de</strong> <strong>respuesta</strong> y su fase<br />

r<strong>el</strong>ativa a la <strong>en</strong>trada s<strong>en</strong>oidal.<br />

Frecu<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te ambas variables, <strong>de</strong> <strong>en</strong>trada y salida, pued<strong>en</strong> ser<br />

visualizadas <strong>en</strong> un osciloscopio o graficadas <strong>en</strong> un registrador.<br />

3- Mant<strong>en</strong>i<strong>en</strong>do la amplitud constante H <strong>de</strong> <strong>en</strong>trada, repetir <strong>el</strong><br />

procedimi<strong>en</strong>to para distintos valores <strong>de</strong> frecu<strong>en</strong>cia, recorri<strong>en</strong>do la banda <strong>de</strong><br />

frecu<strong>en</strong>cias para <strong>el</strong> cual <strong>el</strong> sistema respon<strong>de</strong>.<br />

4- Graficar los resultados obt<strong>en</strong>idos <strong>en</strong> las coord<strong>en</strong>adas <strong>de</strong> Bo<strong>de</strong>, a partir <strong>de</strong><br />

la cual según se verá, se podrá <strong>de</strong>terminar la función <strong>de</strong> transfer<strong>en</strong>cia<br />

buscada.<br />

7.4.- Determinación De Funciones Transfer<strong>en</strong>cia De Fase Mínima<br />

A Partir De Diagramas De Bo<strong>de</strong><br />

Como se indicó previam<strong>en</strong>te, pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminarse si un sistema es <strong>de</strong> fase<br />

mínima o no parti<strong>en</strong>do <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> <strong>respuesta</strong> <strong>de</strong> frecu<strong>en</strong>cia<br />

examinando las características <strong>de</strong> alta frecu<strong>en</strong>cia.<br />

Para <strong>de</strong>terminar la función <strong>de</strong> transfer<strong>en</strong>cia se comi<strong>en</strong>zan por trazar<br />

asíntotas a la curva <strong>de</strong> logaritmo <strong>de</strong> la amplitud obt<strong>en</strong>ida<br />

experim<strong>en</strong>talm<strong>en</strong>te. Las asíntotas <strong>de</strong>b<strong>en</strong> t<strong>en</strong>er p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> múltiplos <strong>de</strong><br />

± 20dB / década. Si la p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong>l logaritmo obt<strong>en</strong>ida<br />

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