TÍTULO: Sistema de Especificación y Selección de Motores para la... del Gran Telescopio Milimétrico

TÍTULO: Sistema de Especificación y Selección de Motores para la Superficie Activa
del Gran Telescopio Milimétrico
AUTOR: Méndez Méndez, Raquel de Jesús
ASESOR: Martínez Carballido, Jorge; Pedraza Chávez, Jorge
CLAVE: LELE1997 M4 S5. --Ubicación: Biblioteca de Área de Ciencias Naturales y
Exactas. “Niels Bohr”. (Tesis empastada)
INTRODUCCIÓN:
El Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y la Universidad
de Massachussets (UMass) han promovido un megaproyecto científico binacional
México – Estados Unidos de América: la construcción de un radiotelescopio de 50
metros de diámetro que opere en longitudes de ondas milimétricas y que sea el más
grande en su tipo. Para el Gran Telescopio Milimétrico, se pretende captar señales
con longitudes de onda entre 1 mm (300,000 Mhz) y 4 mm (75,000 Mhz). Dividir la
superficie en 127 paneles, manteniendo una precisión de 25 micras y un diámetro de
50 metros para la superficie activa. Lo cual implica trabajo en el análisis de la
estructura de los paneles, del movimiento de la antena y el control de la misma. En el
desarrollo de este trabajo se encuentran relaciones que modelan la superficie activa
del GTM. Se realiza un programa que automatiza los cálculos para encontrar las
características del tornillo y el torque e inercia del motor. También se realiza el
modelo de control para la superficie activa, se trata de un control de posición con el
cual se simula la respuesta del panel a diferentes condiciones de operación y modelos
de motores.
ÍNDICE:
 Prefacio
 Introducción
 Sistema Mecánico de corrección
 Sistema Mecánico de corrección con Tornillos de Filete Cuadrado
 Representación del Sistema con tornillo de Filete Cuadrado
 Analogía entre el Tornillo y un Plano Inclinado
 Sistema sin fricciones
 Sistema con fricciones
 Concepto de tornillo Autosujetado y No Autosujetado
 Diagrama Completo de Fuerzas
 Relaciones matemáticas
 Relación del torque para un sistema sin fricciones
 Relación del torque para un sistema con fricciones
 Sistema Mecánico de Corrección con Tornillo de Bolas
 Características técnicas de los tornillos de Bolas
 Tipos de Tuerca
 Eliminación del juego axial e incremento de la rigidez con el uso de
precarga
 Exactitud en los tornillos de Bola de Precisión
 Máxima Carga Axial Permitida
 Velocidad Rotacional Permitida
 Métodos de Montaje
 Modelado del Sistema Mecánico de Corrección
 Modelado Matemático de los Sistemas Físicos
 Modelado de Elementos de Sistemas Mecánicos
 Movimiento de Traslación
 Movimiento de Rotación
 Relación entre los movimientos de Rotación y Traslación
 Tren de engranes
 Cálculo de la carga axial y su dependencia con la posición de la antena en
Elevación
 CASO 1: Antena a 0º de Elevación
 CASO 2: Antena a 90º de Elevación
 Torques en el sistema
 Selección del Motor
 Sistema de especificación y selección de motores para la Superficie Activa del
Gran Telescopio Milimétrico
 Planteamiento del Programa
 Descripción de las partes componentes del programa
 El proceso de cálculo
 Cálculo de las características particulares del tornillo
 Manual de Usuario
 Programa de Selección del motor y del Tornillo
 Entrada al programa
 Seleccionando los elementos del sistema
 Calculando Fricciones y Torques friccionales
 Calculando Inercias y Torque del motor
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 Selección del motor
 Hoja de Resultados con Formato y Bordes
 Presentación final de resultados
Sistemas de Control
 La acción básica de un sistema de control
 Clasificación de las Acciones de Control
 Acción de dos posiciones o de si-no
 Acción de control proporcional
 Acción de control integral
 Acción de control proporcional e integral (PI)
 Acción de control proporcional y derivativo (PD)
 Acción de control proporcional, derivativo e integral (PID)
 Sistemas de Control
 Sistemas de Lazo Abierto
 Sistemas de Lazo Cerrado
 Criterio de Selección para Aplicaciones de Movimiento Incremental
 El Modelo Electromecánico
 Ecuaciones de Estado
 Funciones de Transferencia
 Efecto de la carga en la dinámica de los servomotores
 Sistemas de Control de Posición
 Sistema de Control de Posición con Tacómetro en la retroalimentación
 Sistema de Control de Posición sin Tacómetro en la retroalimentación
 Control de Posición para la Superficie Activa del GTM
 Lineamientos para la selección del control
 Etapas del control para la Superficie Activa del GTM
 Descripción general de cada etapa
Simulaciones y Resultados
 Simulaciones
 Simulando el “CP.m”
 Gráficas de interés
 Simulación del sistema de Corrección de Posición
 Gráficas para el sistema de corrección con un TB y montaje fijo-fijo
 Gráficas para el sistema de corrección con un TB y montaje fijo-libre
 Gráficas para el tornillo de filete cuadrado y montaje fijo-fijo
Conclusiones
Apéndice A
Apéndice B
Lista de abreviaciones
Lista de ilustraciones
Referencias
Conclusiones Generales