Control De Posición Usando Servomotor

Universidad de Concepción
Facultad de Ingeniería
Depártanmele de Ingeniería Eléctrica

Tarea N°5
FME y Servos
Tarea N°5
FME y Servos

Control de posición usando Servomotor
Control de posición usando Servomotor

Nombre Profesor: Aníbal Valenzuela
Nombre Alumno: Wagner Ramírez
Fecha entrega: 02/08/2011

I) – Síntesis Controlador de velocidad
El lazo de corriente se asumeideal y salo requieren sintonizarse los lazos de velocidad y posición.
El esquema a genera de control de posición es:
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i) Ajuste Ganancia Kvp:
Para ajustar el Kvp se utilizará el esquema de control de velocidad con Kvi=0:
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Los valores obtenidos de Kvp para que la corriente de armadura no sobre pase 2.5 veces la corriente nominal son:
Kvp | Valor |
Bajo | 3 |
Correcto | 18|
Alto | 60 |

La simulación se muestra a Continuación para cada valor de Kvp:
Kvp=3:
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Se puede ver que la respuesta de velocidad es lenta la valores de Kvp bajos demorando aproximadamente 1.22 segundos en alcanzar la referencia.
El valor peack de corriente es de 1.8pu, valor que es aceptable no superando los 2.5pu recomendados como máximo.

Kvp=18:
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En este caso tiene unadinámica más rápida demorando menos de 0.05seg en alcanzar la referencia y lo mismo aproximadamente los misma para su descenso.
Nuevamente el valor peack de corriente es de 1.8pu, valor que es aceptable no superando los 2.5pu recomendados como máximo.
Así se concluyó que este valor es el más correcto para utilizar en este controlador
Kvp=60:
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En el grafico anterior visto vemos larespuesta de velocidad para un Kvp alto, la cual es muy rápida, probablemente al sistema mecánico no le sea posible llevar a cabo y también, por otra parte tenemos el tema de la corriente que supera los 5pu lo, lo cual es impensado aplicar al motor.
Por tanto no es recomendable usar Kvp altos en este tipo de trabajos.
ii) Ajuste Ganancia Kvi:
Para ajustar el Kvi se utilizará el esquema decontrol de velocidad con Kvp correcto:
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Los valores obtenidos de Kvp para que la corriente de armadura no sobre pase 2.5 veces la corriente nominal son:
Kvi | Valor |
Bajo | 7 |
Correcto | 17 |
Alto | 80 |
La simulación se muestra a Continuación para cada valor de Kvp:
Kvi=7:
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Se puede ver que la respuesta de velocidad sigue de muy buena manera y casi sin sobrepaso (por laacción integrativo) pero muy lenta, ya que se demora 0.15seg que es aprox. La mitad de lo que está activa la referencia.
La corriente asume un valor de 1.8pu, valor que está por debajo de los 2.5pu recomendados como máximo.
Kvi=17:
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Si bien la respuesta del grafico anterior tiene una mayor sobre paso pero no significativo, su dinámica es mucho más rápida (0.1seg aprox.) en alcanzar lareferencia. La corriente está por debajo de los 2.5pu tomando un valor de 1.8pu.
Por lo anterior es que se selecciona como valor correcto de Kvi.
Kvi=80:
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Con Kvp alto se tiene un sobrepaso de velocidad de un 18,7% lo para trabajo de soldadura no sería recomendable. También la corriente sufre oscilación al decaer los peack, lo cual para el sistema mecánica no es recomendable.
Por tanto no seríauna buena decisión asumir valores altos. A no ser que se requiera urgentemente un trabajo se podría arriesgar a estos valores prohibitivos.
1.2) Síntesis de Controladores de Posición
i) Determinación de trayectoria triangular óptima:
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iii) Ajuste Ganancia Kpp.
Para ajustar el Kpp se utilizará el esquema de control de velocidad con Kvp y Kvi correctos:
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Los valores obtenidosde Kpp son:
Kvi | Valor |
Bajo | 0.06 |
Correcto | 0.8 |
Alto | 1.5 |

La simulación se muestra a Continuación para cada valor de Kpp:

Kpp=0.06:
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Con un Kpp bajo se obtiene un error de posición muy alto de más de 3000 radianes. Se aprecia que el seguimiento de velocidad no es muy óptimo (con mucho error). Para la corriente el comentario es que su respuesta es demasiado lenta...