Determinación de realizaciones en espacio de estado y funciones de transferencia de sistemas modelados en Bond Graph

Abstract

The thesis traditional techniques are applied such as block diagrams where the transfer function of a physical system is acquired, also through the analysis of differential equations to get to obtain the state variables or in which case the function transfer. Both simple electrical, mechanical and fluid level examples are shown using traditional methods and then compared with the results obtained with the bond graph technique. After the issue of Bond Graph is addressed to publicize the necessary application of this method to modeling physical systems databases, such as: electrical, mechanical and fluid level, applying the two ways to get the state variables and Transfer Function in Bond Graph, thereby extracting the binding matrix structure and causal and causal bonds for the acquisition of the state variables and transfer function trajectories. Taking examples developed in the traditional methodology, re-settle in bond graph in two ways to likewise make comparisons and show that they reach the same result, with the difference that in Bond Graph is simplified both methods. Finally, they worked examples of both physical systems electrical, mechanical and a more complex level of liquid settled exclusively in bond graph arise.

El esta tesis se aplican técnicas tradicionales como son los diagramas de bloques donde se adquiere la Función de Transferencia de un sistema físico, así mismo, por medio del análisis de ecuaciones diferenciales para llegar a obtener las variables de estado o en dado caso la Función de Transferencia. Se muestran ejemplos sencillos tanto eléctricos, mecánicos y de nivel de líquido usando la metodología tradicional y posteriormente compararla con los resultados obtenidos con la técnica de bond graph. Después se aborda el tema de Bond Graph para dar a conocer las bases necesarias a la aplicación de dicho método al modelado de sistemas físicos como son: eléctricos, mecánicos y de nivel de líquido, aplicando las dos maneras de obtener las variables de estado y la Función de Transferencia en Bond Graph, extrayendo así la matriz de estructura unión y las trayectorias causales y lazos causales para la adquisición de las variables de estado y función de transferencia. Tomando los ejemplos desarrollados en la metodología tradicional, se vuelven a resolver en bond graph en sus dos formas para así mismo hacer las comparaciones y demostrar que se llegar al mismo resultado en ambos métodos, con la diferencia que en Bond Graph es más simplificado. Finalmente, se plantean ejemplos resueltos de sistemas físicos tanto eléctricos, mecánicos como de un nivel de líquido más complejos resueltos exclusivamente en bond graph.