Análisis energético de sistemas modelados en Bond Graph

Abstract

Before describing this thesis work, it is appropriate to indicate the problem statement: The law of conservation of energy affirms that energy is not created or destroyed, it only transforms from one form to another (internal, kinetic, potential, etc.). In the energy balance should be taken into account only the variables that are interacting in the system, since in the process of simplifying of the general equation, terms with variables that are not present are considered, or variables that are present are ignored, letting mistakes in the equation. For the reason mentioned, this research aims to make the energy balance of systems modelled by Bond Graph. The proposed power balance has the advantage of even when there is the active link that is used as a signal, the power balance is known and the system is power conservative. This did not happen with other balances for the reason that the properties of the power conservative system are not present in the presence of active bonds. As a result, another way of calculating the power balance in a System modelled by Bond Graph. is obtained. 1. Results of the thesis. a) The properties of the sub-matrices of the bond structure matrix of the Bond Graph methodology were analyzed. b) The conservation principle was verified in the Bond Graph methodology. c) Energy functions are provided in the Bond Graph methodology. 2. New results. a) The main result of the thesis is a new balance of power for systems modeled in Bond Graph, which consists in calculating the product of the two variables of power, effort and flow in general and matrix form.

Antes de describir el presente trabajo de tesis, es oportuno indicar el planteamiento del problema: La ley de la conservación de la energía afirma que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra (interna, cinética, potencial, etc.). En el balance de energía se deben de tomar en cuenta solo las variables que interactúan en el sistema, ya que, en el proceso de simplificar de la ecuación general, se contemplan términos con variables que no están presentes o se ignoran las variables que, si están presentes, permitiendo que se cometan errores en la ecuación. Por la razón mencionada la presente investigación pretende hacer el balance energético de sistemas modelados en Bond Graph. El balance de potencia propuesto tiene la ventaja de aun cuando existe el bond activo que se utiliza como señal, el balance de potencia se cumple y el sistema es conservativo de potencia. Esto no sucedía con otros balances por la razón de que no se cumplen las propiedades de sistema conservativo de potencia en presencia de bond activos. Como resultado se obtiene otra forma de calcular el balance de potencia en un sistema modelado en Bond Graph. 1. Resultados de la tesis. a) Se analizaron las propiedades de la submatrices de la matriz de estructura de unión de la metodología de Bond Graph. b) Se verificó el principio de conservación en la metodología de Bond Graph. c) Se proporcionaron las funciones de energía en la metodología de Bond Graph. 2. Resultados nuevos. a) El resultado principal de la tesis es un nuevo balance de potencia para sistemas modelados en Bond Graph, que consiste en calcular el producto de las dos variables de potencia, esfuerzo y flujo en forma general y en forma matricial.