Laboratorio Sistemas Dinámicos

REPORTE PRÁCTICA DE LABORATORIO Y MODELADO MATEMÁTICO DEL COMPORTAMIENTO DE UN SISTEMA HIDRÁULICO.

Report laboratory practice and mathematical modeling of behavior of a hydraulic system

Julián Mauricio Marroquín Suáreza

aEstudiante de maestría. jmarroquins@ucentral.edu.co

RESUMEN

Este trabajo presenta el análisis y resultados obtenidos de llevar a cabo una práctica de laboratorio que se dividió en dos partes, en la primera el experimento se hizo con una maqueta del tanque hecha en casa y la segunda se llevó a cabo de manera controlada en un banco hidráulico, en ambos casos el objetivo era registrar datos sobre los niveles del líquido en varios instantes de tiempo y observar cómo se comportaba el sistema para diferentes flujos de entrada. A partir de esto se realizó el modelado matemático que describe el comportamiento del sistema hidráulico.

PALABRAS CLAVES: Sistema hidráulico, Modelo, EDO’s

ABSTRACT

This paper presents the analysis and results of conduct a laboratory practice that was divided into two parts, the first experiment was done with a homemade model of a tank and the second was conducted in a controlled manner in a hydraulic bench, in both cases the aim was to record data about the liquid levels at various instants of time and observe how the system behave for different input streams. Based on this mathematical modeling describing the behavior of the hydraulic system was performed.

KEYWORDS: Es la traducción literal al inglés de las palabras claves.

INTRODUCCIÓN

Los procesos industriales a menudo incluyen sistemas que constan de tanques llenos de líquido conectados por tubos con orificios, válvulas y otros dispositivos que restringe el flujo. (Ogata, 1987)

En el siguiente trabajo abordaremos el comportamiento de un sistema hidráulico tomando como punto de partida la ley de conservación de la masa, aplicando los conocimientos obtenidos en clase sobre el modelado de sistemas dinámicos. Igualmente se tuvo en cuenta que hay tres tipos de elementos básicos en los sistemas hidráulicos que son: la capacitancia, la inertancia y la resistencia.

Para lograrlo se llevó a cabo una práctica de laboratorio en donde se diseñaron una serie de experimentos que permitieron tomar datos reales para comprobar la eficacia y ajuste de los modelos planteados. Dicha práctica se dividió en dos partes, una de ellas de manera no controlada e individual y la otra de manera controlada y en grupo, esta última realizada en el laboratorio de la Universidad Central.

Se llegaron a dos modelos, uno lineal y otro no lineal, en donde el modelo dinámico se expresó en la forma estándar de una EDO y se aplicó la función de transferencia para llegar a una función en el dominio del tiempo.