Control servo

Resumen.
En este informe se muestra el control de velocidad de un motor de CD. Para el desarrollo efectivo del laboratorio debió construirse una estructura que permitiera mantener el motor de forma estática y segura, que fuera de fácil movilización y que tuviera dispositivos que actuaran como perturbaciones para comprobar el control automático. Para esto se parte desde la caracterización delmotor (planta) para la obtención de un modelo matemático válido, la comprobación de éste, luego se hizo un análisis del sistema para observar el comportamiento en el tiempo ante una entrada significativa como lo es el escalón.
Se muestra el proceso que se llevó para la elección de un control PI que cumpla con los objetivos planteados de acuerdo también con las limitaciones de la planta. Este controlse implementó de forma digital utilizando un micro controlador de microchip PIC16F877.
Además se muestran resultados numéricos y gráficos desde la parte de modelado hasta la implementación para ilustrar de mejor manera el proceso que se llevó para lograr un control satisfactorio y además demostrar la efectividad del control clásico en procesos reales.
 
1. Introducción.
El uso de dispositivosque utilizan control automático está aumentando cada día más tanto en la industria como en la sociedad. Una magnitud muy utilizada para en el control automático es la velocidad ya que existen situaciones en las que se necesita que una acción, proceso o tarea se realice a velocidad constante ante cambios en el entorno.
En este laboratorio se utilizó un motor de CD con una tensión nominal de 42 Vy 6500 rpm, este motor varía su velocidad según la tensión de entrada pero además existe una relación entre el torque y su velocidad, es decir, ante un cambio mínimo en la carga del motor a una tensión constante la velocidad va a variar. Para lograr que el motor se mantenga a una velocidad constante se desarrolló un sistema de control automático en el que el usuario no debe preocuparse por latensión de entrada del motor para definir la velocidad de éste ya que el control es capaz de mantener esta velocidad aún con cambios en la carga suministrando la potencia necesaria al motor para que esto sea posible.
 
2. Objetivos.

Objetivo General:

Controlar la velocidad de un motor CD ante variaciones en la carga.

Objetivos Específicos:

Caracterizar la planta del proyecto (motorCD).

Diseñar, analizar e implementar el sistema de control automático de forma digital que genera una señal de PWM para variar la potencia del motor.

Diseñar e implementar una etapa de potencia que entregue la potencia necesaria al motor y que esté aislada eléctricamente de la etapa de control.
 
3. Marco teórico.

Motor de CD:

Los motores de corriente directa son insuperables paraaplicaciones en las que debe ajustarse la velocidad, así como para aplicaciones en las que requiere un par grande. En la actualidad se utilizan millones de motores de C.D. cuya potencia es de una fracción de caballo en la industria del transporte como: automóviles, trenes y aviones, donde impulsan ventiladores, de diferentes tipos para aparatos de a/c, calentadores y descongeladores: también muevenlos limpiadores de parabrisas y acción de levantamiento de asiento y ventanas. También son muy útiles para arrancar motores de gasolina y diesel en autos, camiones, autobuses tractores y lanchas.

El motor de C.D. tiene un estator y un rotor (armadura). El estator contiene uno o más devanados por cada polo, los cuales están diseñados para llevar intensidades de corriente directas que establecenun campo magnético.

La armadura, y su devanado están ubicados en la trayectoria de este campo magnético y cuando el devanado lleva intensidades de corriente, se desarrolla un par-motor que hace girar el motor. Hay un conmutador conectado al devanado de la armadura, si no se utilizara un conmutador, el motor solo podría dar una fracción de vuelta y luego se detendría.

Para que un motor de...