Filtro Paso Bajo

Se pide: Diseñar un filtro paso-bajo con una célula de Rauch del segundo orden con las siguientes características: wo=100 rad/seg, Ho=1.5 y k=0,6

Filtro Paso Alto

Se pide: Diseñar un filtro paso-alto con una célula de Rauch del segundo orden con las siguientes características: wo=100 rad/seg, Ho=20 dB y k=0,7

Filtro Chebyshev

Se pide: Dibujar un filtro paso-bajo Chebyshev con 1dB de rizado y que proporcione una atenuación de 40dB para w=wc.

Mate 2º Bachillerato

Empezamos este nuevo curso con un alumno que se enfrenta al reto de estudiar la asignatura de matemáticas por su cuenta y preparar conmigo una serie de temas con la vista puesta en la carrera universitaria.

Así que nos ocuparemos de estudiar:

1. Matrices
2. Programación lineal
3. Funciones
4. Probabilidad
5. Estadística

Todo esto me tendrá muy ocupado, dado que tendré que preparar la mayoría del material, desde los ejercicios hasta la teoría.

Programación orientada a objetos

Ya estamos enfrentados a la primera prueba de evaluación continua relativa a la asignatura de Programación orientada a objetos. Se trata, por una parte, de probar un código en Java con el compilador que tenemos instalado y guardar los resultados con una captura de pantalla y, por otra, encontrar errores de sintaxis y semánticos en otra clase que implementa el cálculo de la media de números.
Son dos pruebas que no poseen un grado de dificultad elevado, pero llegan nada más empezar el curso, cuando los alumnos aun no tienen las herramientas para analizar el código...

Simulando un filtro Butterworth

Este verano he impartido clases de electrónica relativas al dibujo de filtros activos y he pensado de simular con Matlab, utilizando Simulink, la respuesta de unos de los filtros estudiados.

Se pedía: Dibujar un filtro paso-bajo Butterworth del 2º orden con frecuencia de corte de 1 kHz.

Desarrollo:

Antes de empezar con la respuesta al escalón unitario, hay que implementar dicho filtro como un sistema de Simulink.

Luego, por cuestiones de modularidad, he puesto dicho sistema dentro de uno más genérico:

De esta manera puedo siempre modelar otro filtro cambiando los elementos y sus valores en el sistema anterior y mantener Entrada y Salida. La próxima semana subiré la misma análisis para un filtro dibujado utilizando una célula de Sallen-Key y otra de Rauch.

He recurrido a un pequeño script en Matlab para:

1. Abrir el sistema en cuestión
2. Linealizarlo entre Entrada y Salida
3. Calcular y dibujar la respuesta al escalón y el diagrama de Bode

Y esto son los resultados gráficos:

Respuesta al escalón

Diagrama de Bode

Se aprecia la frecuencia de corte a 1 kHz que era uno de los requisitos y la bajada de la respuesta en frecuencia de 20 dB/década característica de un sistema del 2º orden, además de la amplificación de baja frecuencia del filtro paso-bajo de 1.59, visible en la respuesta al escalón unitario.

Nuevo curso

Empezamos el nuevo curso con dos asignaturas: por un lado "Programación orientada a objetos" y por el otro "Estructura de computadores", que ya he impartido hace un par de años.

Aquí los contenidos que voy a impartir:

• Programación orientada a objetos

1. Introducción a la orientación de objetos
2. Clases y objetos
3. Abstracción y clasificación
4. Estructuras de objetos
5. Herencia y polimorfismo
6. El lenguaje de programación Java

• Estructura de computadores

1. El computador
2. Juego de instrucciones
3. El procesador
4. Sistema de memoria
5. Sistema de entrada/salida
6. Programación en ensamblador (x86-64)
7. La arquitectura CISCA

Respuesta del sistema

Aquí tenemos la respuesta del sistema en lazo cerrado que subí hace dos días, esta vez en un vídeo capturado con la instrucción movie de Matlab.

Control de un VTOL

Un VTOL (Vertical Take-Off and Landing) es en síntesis un cuerpo propulsado verticalmente por una o más hélices. La finalidad de esta simulación es llegar a construir un controlador que pueda ofrecer una determinada respuesta al sistema en el momento del despegue.

La hélice está propulsada por un motor de corriente continua y hay que controlar el ángulo 

El primer paso es analizar el sistema entrada/estado/salida y llegar a escribir las relaciones físicas que gobiernan el movimiento. Luego se define la función de trasferencia necesaria y se aplica una "síntesis directa" para obtener el controlador en cuestión.

A continuación los resultados gráficos de la simulación:

Como se aprecia en la figura, el sistema sin controlador provocaría una rotación infinita sobre el eje de simetría del cuerpo (avión) mientras que el sistema con controlador estabiliza el ángulo.

Agosto

Ha sido un verano bastante intenso con numerosas clases particulares. Entre ellas hay que destacar:

• Tres alumnos de diferentes niveles que recibieron clases de la asignatura de Electricidad.
• Una alumna de electrónica que se examina la próxima semana a la que he impartido síntesis de filtros activos y análisis de amplificadores operacionales.
• Otra alumna que necesitaba ayuda para programar en Matlab.
• Un alumno que preparaba la recuperación de matemáticas de 4º de la ESO.

Suerte a todo el mundo!