Advace

Proyecto Final de Carrera Implementaci´n de un Regulador PID en un o dsPIC33F
Alumno: Francisco Salavert Torres Director: Pascual P´rez Blasco e Ingenier´a T´cnica en Inform´tica de sistemas ı e a 15 de diciembre de 2010

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´ Indice general
1. Introducci´n o 1.1. Visi´n general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o 1.2. Motivaci´n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . o 7 7 9

1.3. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.4. Organizaci´n de los contenidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 o 2. Regulador PID 15

2.1. T´rmino Proporcional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 e 2.2. T´rmino Integral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 e 2.3. T´rmino Derivativo . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 19 e 2.4. Ecuaci´n del regulador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 o 2.5. Ecuaci´n del regulador discreta . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 o 3. Motor de corriente continua 21

3.1. Modificar la velocidad de giro, PWM . . . . . . . . . . . . . . 22 3.2. Posicion y velocidad, encoders . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2.1. Control de velocidad . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 24 3.2.2. Control de posici´n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 o 3.3. Sentido de giro, puente H 4. Implementaci´n o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 27

4.1. Microcontroladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3

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´ INDICE GENERAL 4.2. dsPIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4.3. Esquema del montaje ysimulaci´n . . . . . . . . . . . . . . . 30 o 4.4. Programaci´n en C del algoritmo PID o . . . . . . . . . . . . . 32

4.4.1. Regulador PID de Posici´n en C . . . . . . . . . . . . . 32 o 4.4.2. Regulador PID de Velocidad en C . . . . . . . . . . . . 34 4.5. Programaci´n usando las librer´ del dsPIC . . . . . . . . . . 36 o ıas 4.5.1. Funciones PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364.5.2. Funciones implementadas en ensamblador . . . . . . . 39 4.5.3. Ejemplo de uso de las funciones PID . . . . . . . . . . 43 4.5.4. Regulador PID de Posici´n con librerias . . . . . . . . 45 o 4.5.5. Regulador PID de Velocidad con librerias . . . . . . . . 46 5. Tareas, FreeRTOS 49

5.1. Implementaci´n de tareas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 o 5.2. Tiempo absoluto . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 52 5.3. Ejemplo de implementaci´n de una tarea . . . . . . . . . . . . 53 o Ap´ndices e A. Configuraci´n del m´dulo PWM o o 55 57

A.1. Registros de configuraci´n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 o A.1.1. P1TCON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 A.1.2. P1TPER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 A.1.3. PWM1CON1 . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 A.1.4. P1DTCON1 y P1DTCON2 . . . . . . . . . . . . . . . 58 A.1.5. P1DC1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 A.1.6. P1OVDCON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 A.2. Tiempo muerto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 A.2.1. Ejemplo de inicializaci´n . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 o

´ INDICE GENERALB. Configuraci´n de m´dulo QEI o o

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B.1. Registros de configuraci´n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 o B.1.1. QEI1CON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 B.1.2. DFLT1CON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 B.1.3. POS1CNT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 B.1.4. MAX1CNT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 B.1.5. Ejemplode inicializaci´n . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 o C. Configuraci´n de m´dulo ADC o o 65

C.1. Funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 C.2. Registros de configuraci´n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 o C.2.1. AD1CON1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 C.2.2. AD1CON2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 C.2.3. AD1CON3 ....