Archive for the ‘Hardware in Loop’ Category
Muchas gracias por sus visitas a mi blog sobre Aplicaciones de Matlab/Simulink en Energías Renovables.
Obviamente que los creados de Matlab/Simulink me refiero a la empresa MathWorks Inc. han hecho un excelente trabajo de dar una herramienta muy poderosa de cálculo y que durante el mes de Junio junto con colegas y alumnos en temas relacionados a mecánica de fluidos, animaciones, proyecciones 2D y 3D, asi como también en el esquema de predicción de eventos y tendencias de superficies con base de datos.
Disculparán por lo que éste mes de junio hice pocas entradas, la agenda estuvo bien ajetreada e interesante, el viaje a Denton – Texas, USA hace poco y la que inicio el martes 3 de julio a Ecuador han ocupado bien tiempo para estudiar y analizar muchas cosas que hay que aportar y proponer, además, espero que se concreten muchos convenios de cooperación con la Facultad de Ciencias de la UNiversidad Nacional de Ingeniería (Lima, PERU) a la cual pertenezco… si alguien está animoso, en dichas cooperación para investigaciones, favor ponerse en contacto.
Por lo demás, este julio 2012 me toca un mes de motivante trabajo dado que ya tengo compromisos bastante serios como para descuidarse de ellos, por lo tanto, trabajaré full simulaciones y revisión de varios temas, que los compartiré por este blog y espero como siempre, sirva para el trabajo o aprendizaje de cada quien que visita.
Nuevamente muchísimas gracias y un saludo amical desde Lima, PERU….y les dejo con una foto de Macchupicchu ubicado en la Región Cuzco en mi Perú, considerado una de las Maravillas del Mundo, y además, una de las mejores obras de ingeniería de toda la humanidad. Si vienen a Perú, Macchupicchu es visita obligatoria.
Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo
Group of Mathematical Modeling and Numerical Simulation (GMMNS).
Universidad Nacional de Ingeniería. Lima, Perú.
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Hola a todos los visitantes, el día viernes 27 de enero del 2012, tengo que exponer mis avances del Proyecto de Tesis que tengo como tema de Doctorado. La hora es a las 2 pm en el Aula de Postgrado de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Ingeniería (http://www.uni.edu.pe) en Lima – PERU. Añado también que el tema se hace en cooperación con una Universidad de Aalborg (Dinamarca) y se cuenta también con el apoyo del Centro de Tecnologías de la Información y Comunicaciones (CTIC) de la Universidad Nacional de Ingeniería.
Les dejo con algunos slides de la presentación que se realizará, espero les guste y quedan invitados.
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Los transitorios son estudiados en dos categorías, según sea su origen:
- De origen atmosférico, como son, los rayos.
- De origen por interrupciones, que es, todas las operaciones de interrupción, fallas.
Otra clasificación puede ser basados según el modo de generación de transitorios:
- Transitorios Electromagnéticos. Generados predominantemente por interacción entre los campos eléctricos de capacitancia y campos magnéticos en los sistemas de potencia. Los fenómenos electromagnéticos pueden aparecer como ondas viajeras sobre líneas de transmisión, cables y oscilaciones entre inductancia y capacitancia.
- Transitorios electromagnéticos. Interacción entre la energía eléctrica almacenada en el sistema y la energía mecánica almacenada en la inercia de las máquinas en rotación, que son, generadores y motores.
Para muestra, en lo que es análisis de estabilidad de transitorios, ambos efectos están presentes.
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Postulación al Programa de Doctorado en Ciencias mención Física de la Universidad Nacional de Ingeniería. Lima, PERU. http://www.uni.edu.pe. La defensa de la propuesta se realizó en la Facultad de Ciencias http://fc.uni.edu.pe
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Un típico sistema Hardware in Loop comprende los siguientes componentes:
- Un modelo matemático de la planta (ejemplo máquina y modelo de vehículo).
- Modelos de sensores.
- Una tarjeta de computadora de tiempo real con I/O.
- Cargas reales o simulada.
- Inserción de matriz de fallas.
- Una estación de computadora con enlace de comunicaciones a tarjeta de computadora y enlace de diagnóstico a Unidad de Control Electrónico (ECU) (equipo real que se estudia su comportamiento [ver entrada anterior]).
- Una Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) para download y controlar proceso en tiempo real.
- Un test de automatización que se aplica para automatizar todos los aspectos del test.
Hablando de cada uno de los componentes…
El Modelo: El modelo de planta es aquello que el ECU espera para realizar su trabajo: un modelo de máquina, un modelo de vehículo, un modelo de avión, etc… La típica pregunta es de donde se consigue el modelo o que tan bueno el modelo tiene que ser?. Uno puede comprar modelos o hacerlo uno mismo. En el mercado se encuentra modelos de motores diesel y de explosición, carros, camiones, etc.; por lo general, son modelos hechos en Simulink para correr en tiempo real. Uno puede también diseñar su propio modelo de planta o tener un especialista que haga esa labor, pero; que tan bueno tiene que ser el modelo?… todo depende de la aplicación.
Modelos de Sensores: Los sensores ideales son fáciles de modelar, sin embargo, en el mundo real se presenta mucho la no linealidad de los sensores. Esta no linealidad también puede ser modelada, algo difícil analíticamente, pero sencilla si se hace una tabla que recoja todos los datos posibles de ese comportamiento no lineal y como matriz se utiliza en los estudios.
Tarjetas de tiempo real y I/O: La mayoría de sistemas Hardware in Loop utiliza computadoras embebidas para para correr los modelos en tiempo real, esto se hace para desacoplar la computación en tiempo real del sistema Hardware in loop desde el Host PC.
Cargas: Las cargas en un sistema Hardware in Loop pueden ser reales o simuladas.
Inserción de fallas: Los modernos sistemas de automóviles dedican la mitad de su memoria a esta tarea. Se prevee fallas en cables, en la potencia generada, fallas en sensores, etc.
Host PC: Es que provee un GUI para el usuario, para iniciar las pruebas de automatización, para controlar los sistemas y componentes del Hardware in Loop y tener el diagnóstico del ECU, para desarrollar y cambiar modelos y pruebas, y para recolectar, almacenar y reportar resultados de pruebas.
GUI: Es la aplicación que corre en el Host PC. Esta permite llevar el control de los procesos en tiempo real, tales como el inicio, parada, observación de variables y colección de datos.
Test de automatización: Es una secuencia de acciones implementadas en algún código que permiten probar el desempeño del ECU, estas acciones deben ser construidas de acuerdo a la experiencia sobre el sistema que se analiza.
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Hardware in Loop es una forma de simulación en tiempo real.
Hardware in Loop difiere de una simulación pura en tiempo real por la adición de un componente real en el Loop.
Este componente puede ser una Unidad de Control Electrónica (ECU para automóvil, FADEC para aeroespacial) o una máquina real.
La actual definicion industrial del Hardware in Loop se muestra en la figura a continuación:
Muestra que la planta es simulada y el ECU es real.
El propósito de un sistema de Hardware in Loop es proveer todos los estímulos necesarios para ejercitar totalmente el ECU. De hecho, se hace esto con el ECU pensando que éste va a estar conectado a una planta real.
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