Respuesta frecuencial experimental de sistemas dinámicos basada en la transformada rápida de Fourier

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dc.contributor.advisorAlzate Castaño, Ricardo
dc.contributor.authorCorzo Ruiz, Diego Andrés
dc.date.accessioned2024-03-04T00:43:13Z
dc.date.available2020
dc.date.available2024-03-04T00:43:13Z
dc.date.created2020
dc.date.issued2020
dc.description.abstractEl presente trabajo de grado aborda el estudio analítico, el análisis por simulación y la verificación experimental, para un procedimiento de cálculo de la respuesta frecuencial de sistemas dinámicos, a partir de algoritmos computacionales para determinar la transformada rápida de Fourier. Inicialmente, se muestra la relación conceptual entre las transformadas de Fourier y de Laplace de señales, para posteriormente relacionarlas con el concepto de respuesta frecuencial de sistemas mediante el diagrama de Bode. A partir de ello, se proponen experimentos de simulación que demuestran que las predicciones teóricas obtenidas empleando la función bode(.) de MATLAB pueden replicarse a partir del cociente entre las transformadas rápidas de Fourier de las señales de estímulo y respuesta de un sistema. Más aún, se procedió con la configuración en laboratorio para un circuito pasivo del tipo RC sobre el cual se aplicó una señal de excitación persistente y se analizó, empleando un sistema de computo basado en el Raspberry Pi 3 modelo B+, la estimación para su diagrama de Bode a partir del método mencionado. Los resultados experimentales mostraron una interesante similitud con las predicciones teóricas sugiriendo la efectividad del procedimiento para caracterizar la respuesta frecuencial en sistemas de difícil análisis. Lo anterior constituye la intención del trabajo futuro complementario al presente proyecto.
dc.description.abstractenglishIn this work the analytic study, the simulation analysis and the experimental validation for a calculation procedure of the frequency response in dynamical systems, employing algorithms for fast computation of Fourier transforms, is addressed. In particular, the conceptual relationship between the Fourier transform and the Laplace transform of signals is discussed, followed by its equivalence with the concept of frequency response of systems based on Bode diagrams. In accordance, simulation experiments were conducted to verify that theoretical predictions proposed by the bode(.) function of the MATLAB software agree with calculations performed on the quotient of fast Fourier transforms of stimulus and response signals of a given system. Moreover, an experimental prototype was configured in laboratory to validate the simulation results, composed of a simple passive RC circuit subjected to a persistent stimulus of spread bandwidth and corresponding analysis of its input / output relationship by online calculations of fast Fourier transform performed on a Raspberry Pi 3 model B+ development system. The results obtained experimentally confirmed the validity of theoretical predictions, suggesting the applicability of the proposed method to characterize the frequency response of more complex practical systems with cumbersome modeling tasks, constituting the main topic for future and complimentary works.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Electrónico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/40083
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Electrónica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectCálculo Experimental
dc.subjectDiagrama de Bode
dc.subjectPrototipo de Laboratorio
dc.subjectRespuesta Frecuencial.
dc.subject.keywordExperimental Calculation
dc.subject.keywordBode Diagram
dc.subject.keywordLaboratory Prototype
dc.subject.keywordFrequency Response.
dc.titleRespuesta frecuencial experimental de sistemas dinámicos basada en la transformada rápida de Fourier
dc.title.englishExperimental Frequency Response of Dynamical Systems Based on the Fast Fourier Transform
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Electrónica