Carillo e Raiola 2

Relazione sul circuito di simulazione di controllo manuale di velocità

Svolgimento

Oggi in laboratorio abbiamo realizzato, con l’ausilio del simulatore di circuiti elettronici Electronics Workbench, un circuito di simulazione di controllo manuale di velocità di un automobile.

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Supponendo che la nostra automobile in questione, percorra strade con relative discese e salite, abbiamo predisposto il nostro circuito a simulare questi improvvisi eventi. Passiamo ora alla descrizione del nostro circuito elencando rispettivamente ogni componente e le sue eventuali funzioni:

-Generatore di segnale continuo V=5V:rappresenta la potenza del motore della nostra automobile.

-Potenziometro Rmax=1kohm: costituisce il pedale dell’acceleratore dell’automobile,che come vedremo in seguito ci permetterà di variare il segnale in uscita.

-Circuito RC R=1kohm C=1mF: è di importanza rilevante per il nostro circuito in quanto la costante di tempo t=RC, rappresenta la prontezza di risposta del nostro circuito ovvero ci dice in quanto tempo la nostra auto raggiungerà la velocità massima(in questo caso dal prodotto RC con i valori impostati la nostra auto raggiungerà la massima velocità in 5s sapendo che il nostro condensatore si caricherà a 5t).

-Generatore di segnale continuo Vz=1V: rappresenta il disturbo che sarà sottratto al segnale di ingresso nel sotto circuito “DIFF” (circuito differenziale) che spigheremo in seguito, praticamente questo segnale, inserito e disinserito dall’interruttore”A”,simulerà le eventuali salite e discese che la nostra auto incontrerà per la strada

-Sottocircuito “DIFF” contenente un circuito differenziale realizzato con un AOI(Amplificatore Operazionale Integrato): effettuerà la differenza fra il valore del generatore V e il valore del generatore di disturbo Vz (quando l’interruttore “A” sarà chiuso) visualizzando cosi l’andamento della velocità della nostra automobile quando affronterà eventuali salite o discese.

*Nota:I valori di generatori impostati sono molto bassi in quanto l’amplificatore operazionale utilizzato va in saturazione a valori di tensioni circa uguali a 15V considerata l’amplificazione del segnale.

**La spiegazione sul comportamento della velocità sarà effettuata successivamente
con l’aiuto delle figure ricavate dall’oscilloscopio di Electronics Workbench.

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In figura sono riportati il segnale di ingresso Vin=5V e il segnale di uscita (colorato in blu)Vout=4.5V (il segnale di uscita presenta questo valore di tensione,dovuto alle eventuali cadute di tensione sui componenti passivi)con potenziometro disinserito quindi con accelerazione massima e con disturbo disinserito quindi su una strada in pianura.

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Illustrato nella figura,abbiamo il comportamento della velocità, cioè del segnale in uscita, all’inserimento dell’intero valore di resistenza del potenziometro: questa azione corrisponde alla decelerazione della nostra automobile ottenibile rimuovendo il piede dal pedale dell’acceleratore, infatti la nostra auto si fermerà per attrito in un tempo pari a 5t=5s. Disinserendo nuovamente il potenziometro,l’auto raggiungerà di nuovo la velocità massima sempre in un tempo pari a 5t.

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In figura è rappresentato l’andamento della tensione di uscita(velocità dell’auto) all’inserimento del segnale di disturbo Vz (cioè incontrando eventuali salite o discese):l a prima variazione di tensione(velocità)e dovuta all’inserimento del segnale Vz nel circuito differenziale e quindi in questo caso il nostro circuito ha simulato una salita(il valore di tensione all’uscita del differenziale in questo caso è pari a Vout=Vin-Vz=5-1-0.5(cadute di tensione)=3.5V. La seconda variazione di tensione è dovuta all’omissione del segnale di disturbo e quindi,istantaneamente,la tensione di uscita Vout raggiungerà nuovamente il valore precedente di 4.5V simulando cosi una discesa e il continuo di una strada pianeggiante.

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Questo invece è il circuito realizzato su workbench….
Prof penso sia un bel lavoro voi che ne pensate siete d'accordo?;)

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Guida pdf di come si srivono i simboli matamatici su wiki: LaTex 1Mbyte

http://en.wikibooks.org/wiki/LaTeX/Mathematics

Carica del circuito RC:

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Immagine sfuocata ed autoequalizzata con Corel PHOTO-PAINT

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