MOTORES ELECTRICOS

Control de un motor brushless con aumento de la resolución del resolver mediante “oversampling”
Memoria

Autor: ING. VÍCTOR PAZ LUNA
Director:
Titulación: ING. ELECTROMECÁNICA
Convocatoria:

Gabriel Gross Igor
Joan Bergas
Ingeniería Industrial
Septiembre 2004

Control de un motor brushless con oversampling – Gabriel Gross Igor

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Resumen
En este proyecto se ha diseñadoy montado el control completo de un motor brushless
senoidal con un DSP (Digital Signal Processor). En el DSP no se solo se ha programado el
control propiamente dicho, sino también un algoritmo para adquirir la posición del motor con
más resolución de la que nos permite el algoritmo tradicional (basado en el undersampling);
esta técnica es el sobremuestreo (oversampling en inglés).
Elcontrol que se ha diseñado sirve como base para algoritmos superiores que también se
pueden integrar en el DSP y por tanto pueden aprovechar la potencia de cálculo del mismo.
Con esto se puede lograr algoritmos que realicen funciones relativamente complejas con
motores, gracias a la gran flexibilidad de programación que ofrece el DSP.
Este DSP controla un puente ondulador trifásico de hasta100A, con el que es posible
controlar casi todo el rango de motores brushless comerciales. Por otro lado, con el mismo
equipo y programa, también es posible controlar motores síncronos, siempre que lleven un
resolver.
Para realizar este control se ha diseñado y construido una placa de control que integra el
DSP y otros elementos auxiliares. Por otra parte, también se han construido y montadoplacas auxiliares para el funcionamiento de todo el conjunto (fuente de alimentación, filtro,
sondas,…)

Control de un motor brushless con oversampling – Gabriel Gross Igor

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Índice
Resumen________________________________________________________________ 1
Índice __________________________________________________________________ 3
1

Glosario_____________________________________________________________ 5

2

Introducción _________________________________________________________ 7
2.1
2.2

3

Objetivos _________________________________________________________ 7
Abasto ___________________________________________________________ 7

Conceptos preliminares________________________________________________ 9
3.1

Motorbrushless____________________________________________________ 9

3.2

Resolver _________________________________________________________ 9

3.3

Convertidor resolver-to-digital mediante undersampling____________________ 11

3.4

Conversión AD con oversampling _____________________________________ 13

3.4.1
3.4.2

Aumento de resolución añadiendo ruido blanco ______________________ 15

3.4.3
4

Principioteórico del oversampling _________________________________ 14
Aumento de resolución añadiendo una señal triangular ________________ 17

Aplicación del oversampling a la conversión resolver-to-digital _____________ 19
4.1

Descripción del método recomendado por Texas Instruments _______________ 19

4.1.1

Problemas del método general ___________________________________ 20

4.2

Método deoversampling mejorado ____________________________________ 21

4.3

PLL para cálculo del ángulo y de la velocidad ___________________________ 24

4.4

Requerimientos del DSP ____________________________________________ 26

4.4.1
4.4.2
5

Elección del DSP a utilizar _______________________________________ 26
Elección de la mejora en la resolución que se quiere conseguir__________ 27

Simulaciones _______________________________________________________ 31
5.1

Descripción ______________________________________________________ 31

5.2

Resultados ______________________________________________________ 35

5.2.1
5.2.2
6

Precisión ____________________________________________________ 37
Resolución ___________________________________________________ 38...