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https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/9838| Title: | Válvula Operada por Motor de Corriente Directa |
| Authors: | PENCA BOLTEADA, HUMBERTO |
| Issue Date: | 2021-03-01 |
| Publisher: | Tecnológico Nacional de México |
| metadata.dc.publisher.tecnm: | Instituto Tecnológico Superior de Huichapan |
| Description: | En el presente trabajo de grado se desarrolla un controlador de apertura y cierre de válvulas de compuerta para tomas domiciliarias y tiene la total intención de reducir el índice de fugas en México. Para ello se propone un controlador de posición tipo PID para el proceso de estrangulamiento durante los transitorios de presión de agua elevada. La posición es otorgada por un controlador digital y procesada por un algoritmo de control tipo PID, este algoritmo funciona mediante las ganancias de proporcional, integral y derivativo previamente deducidas a partir del método de sintonización de Ziegler-Nichols. El transductor utilizado para ejecutar las señales del controlador PID, es un motor de corriente directa con escobillas (BDC), acoplado a un sistema de engranajes con el vástago de una válvula de compuerta. Los parámetros utilizados para los modelos dinámicos se obtienen de las hojas de datos de los fabricantes, de prácticas en laboratorio, trabajos realizados con los mismos componentes por otros investigadores y publicados en artículos científicos. Después de tener los parámetros del motor DC, se deduce la función de transferencia de posición/voltaje, donde se contempla los elementos de engranes utilizados. Se obtiene dos modelos dinámicos, uno de 3° orden y otro de 2º orden mediante ecuaciones diferenciales. De la misma manera, los diagramas electrónicos se realizan mediante el análisis de electrónica digital, de potencia y con el uso de simuladores como PROTEUS. Los elementos mecánicos de engranajes se simularon en SolidWorks de manera que se obtiene la posición adecuada para su control dentro del sistema dinámico. Por otra parte, la estructura empleada para el soporte de la caja de engranes y tarjetas electrónicas fueron impresas en material PLA, mismo que fue recomendado por ingenieros del área mecánica. También, de manera general se redacta parte de los hallazgos recopilados en visitas de campo a cuatro organismos operadores de agua o también conocidos como prestadores de servicio. Las áreas de oportunidad en las redes de control y distribución de agua potable son amplias e influyeron para proponer el presente trabajo de investigación y de desarrollo tecnológico. Finalmente, se expone los resultados obtenidos y las recomendaciones para mejorar el desempeño del presente controlador, así mismo se detallan las contribuciones en este sector desde la perspectiva de la ingeniería Mecatrónica. |
| metadata.dc.type: | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Appears in Collections: | Instituto Tecnológico Superior de Huichapan Maestría en Mecatrónica O |
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