Patricio A. CastilloJosé M. Galarce

Septiembre 13 de 2008

Cuarta ClaseCuarta Clase

Fundamentos de Control Automático• ¿Qué es el control automático?

• Sistema en Lazo Abierto.• Sistema en Lazo Cerrado.

• Necesidad de la Realimentación.

Sistema en Lazo Abierto

• Tipo de Control en que se establecen una serie de acciones fijas para completar el objetivo.

• Ventaja: Fácil de implementar.• Desventaja: Sólo funciona si las condiciones no varían.

• No es “Control Automático”

Sistema en Lazo Cerrado

• Tipo de Control en que se realizan diferentes acciones para completar el objetivo de acuerdo a las condiciones del momento.

• Desventaja: Difícil de implementar.• Ventaja: Funciona aún si las condiciones varían, según las

limitaciones.

Necesidad de la Realimentación• La realimentación es necesaria para poder controlar las

situaciones reales.

• Se lleva a cabo por medio de dispositivos capaces de tomar datos de la realidad que puedan interpretarse como valores numéricos.

• Éstos valores numéricos son recibidos como variables de entrada que se pueden incorporar al código programable.

• De esta manera, el robot será capaz de “tomar decisiones” de acuerdo a los datos recibidos.

Actuadores y Sensores

• Componentes electrónicos:– Motores– Sensor de Contacto– Sensor de Luminosidad

Motores

• Familia

Motores

• Lego 43362.– 28 gr.– 9 V– 9 mA libre– 340 rpm máx.– 340 mA máx.– 5.5 N cm máx.

Sensor de Contacto

• Circuito esquemático.

Sensor de Luminosidad

• Circuito esquemático

Instrucciones de Movimiento Avanzadas• Anteriormente, se conocieron los comandos que permiten

realizar los movimientos básicos en el RCX:– Encender motor On(OUT_X);– Apagar motor Off(OUT_X);– Dirección Adelante Fwd(OUT_X);– Dirección Reversa Rev(OUT_X);

• Ahora se introducen nuevos comandos que permiten un control más específico de la potencia, estado y dirección:

– Establecer Potencia SetPower(OUT_X, POWER);0 <= POWER <= 7

– Establecer Estado SetOutput(OUT_X, MODE);MODE = {OUT_ON, OUT_OFF, OUT_FLOAT}

– Invertir Dirección Toggle(OUT_X);

Subrutinas

• Al elaborar distintos algoritmos, normalmente se repiten ciertos grupos de instrucciones (rutinas).

• Con las herramientas vistas hasta ahora, sólo se podría escribir el mismo bloque de código repetidamente, ocasionando un uso innecesario de memoria.

• Para optimizar la programación en estas situaciones, se cuenta con la posibilidad de emplear ‘subrutinas’ en el programa NQC.

• La forma de definir este tipo de estructura es la siguiente:

sub nombre(){instrucciones;

}

• Las subrutinas se escriben fuera de la tarea ‘main’.• La forma de “invocar” a una subrutina desde ‘main’ es la

siguiente:

nombre();

• En éste punto, se ejecutan las instrucciones de la subrutina y no se continúa la ejecución de las instrucciones de la tarea principal hasta que éstas se completan.

Mensajes

• Es posible enviar y recibir mensajes a través del puerto infrarrojo del RCX.

• Estos mensajes pueden ser entre la torre USB y el RCX, como ocurre cuando se cargan los programas o entre distintos RCX.

• Los mensajes sólo pueden ser valores de 8 bits, es decir, números entre 0 y 255.

• Sólo el último mensaje recibido es almacenado en una variable de sistema y se puede acceder a su valor a través de la instrucción:

– Message();

• Si no se ha recibido ningún mensaje, el valor será 0.• Para borrar el buffer de mensajes se emplea la función:

– ClearMessage();

• La forma de enviar un mensaje es la siguiente:

– SendMessage(mensaje);

Sonidos

• Una manera sencilla de conocer el estado del RCX mientras éste ejecuta algún programa es mediante sonidos.

• Con los sonidos se puede saber qué segmento del programa se está ejecutando si se le añade un sonido característico.

• De esta manera, es posible depurar programas o simplemente hacer del RCX un aparato más ruidoso.

• Existen dos formas de emitir sonidos con NQC:

– PlayTone(frecuencia, tiempo);Tono según frecuencia y tiempo

indicados.

– PlaySound(sonido);Sonidos Predeterminados:

- SOUND_CLICK

- SOUND_DOUBLE_BEEP

- SOUND_DOWN

- SOUND_UP

- SOUND_LOW_BEEP

- SOUND_FAST_UP

El Algoritmo

• La palabra “Algoritmo” proviene del nombre del matemático árabe padre de nuestro sistema de numeración: Muhammad ibn Musa al-Jwarizmi.

• El concepto de “Algoritmo” consiste en un conjunto finito y ordenado de operaciones que permiten completar un objetivo.

• Es decir, es un método, cuya importancia radica en que permite describir procesos y resolver problemas matemáticos.

• Los algoritmos reciben una “entrada” y entregan una “salida”, como una función, pero el algoritmo debe ser definido, finito y eficiente.

• En la vida cotidiana se emplean continuamente algoritmos que el cerebro humano desarrolla de manera inconciente.

Actividad en Clase

• Ruteo subrutina• Potencia• Mensajes• Sonidos

Patricio A. CastilloJosé M. Galarce

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