brazo mecanico
Páginas: 13 (3100 palabras)
Publicado: 13 de noviembre de 2013
Universidad Autónoma Metropolitana
Unidad lztapalapa
Brazo mecánico controlado por motores de paso
acoplados a un sistema con microprocesador
Reporte final presentado a la División de Ciencias Básicas e
Ingeniería, como parte del Proyecto de Ingeniería Electrónica II
Departamento de Ingeniería Eléctrica
Carrera:
,.:,;;J..
..""
Ingeniería E l e c , t r ó d
Asesor: \rDonaciano Jiménéz V z
ADAPTACI~N
I
I
Figura 4.6. Sistema de control en lazo abierto
28
Aquí, lasseñalesde
control generadas porel sistemadeben tener encuenta lasrestriccionesque
impone el motor, la carga y el circuito de adaptación.
En los sistemas en lazo abierto no existe realimentación en la posición real
del eje del motor, entonces
debe responder con precisión a loscambios de excitación que se aplican a sus bobinas. Si dichos cambios
son muy rápidos y el movimiento del eje no puede seguirlos, se originan errores de posicionamiento. También
deben tenerse en consideraciónlas variaciones de la carga conectada al motor.
Sin embargo, el uso de un sistema basado en un microprocesador implica las siguientes ventajas:
1. Programa de control fácilmente variable,al estar basado en software.
2. Posibilidad de controlarotrasfuncionesauxiliares
3. Posibilidad de dedicar parte de la memoria a guardar datos y programas de utilidad.
El sistema decontroldotado de microprocesador puede encargarse
dela generación dela secuencia de
estados, así como de las señales de tiempo y de carácter auxiliar. También puede entregar la información
digital sobre laposición y los comandos dearranque y parada, dejandolaelaboración
de las señales de
control de fase a un controlador posterior.
Si el sistemaconmicroprocesadorseencargade
todo control,
el
puedenusarse
configuraciones
complejas que optimicen el funcionamiento del motor.Por ejemplo, se podria definir con exactitud la duración
de cada paso y ajustar con precisión la velocidad auna curva memorizada.
Cuando el sistema con microprocesador opera
conjuntamente con un controlador auxiliar,los programas
son menos ambiciosos. Para motores PAP que alcanzan los 2000 pasosls y el paso tiene una duración de 50
microsegundos, un control exclusivo por software queda limitado entre unas 25 y 50 instrucciones, por cada
pasodel motor,restringiendoelgobiernodel
sistemaalasfuncionesmás
sencillas(duracióndel
paso,
número y secuencia de pasos).
29
Sistemas de control con microprocesador
5.1 Estructura y funciones del sistema de control
En laactualidad,lamayoríade
los robotsdisponen, como sistema de control, de un mini, un conjunto
y
multimicroprocesador o un microcomputador, dependiendo del alcance amplitud de sus funciones. Desde su
aparición, elmicroprocesador ha formado parte del controlador principal de
la configuración propia de un
robot.
La construcción dinámica de algoritmos y la simulación de su validez empleando modelos, está siendo
desarrollada, experimentalmente, en algunos centros de investigación. Asimismo, está en fase de estudio la
construcción de sistemas de control, capaces de generar de forma continua y entiempo real, los algoritmos
de gobierno, que adaptan la máquina alos cambios del mundo exterior.
Las funciones más importantes que debe llevar
acabo el sistema de control son las siguientes:
1. Control y adaptación con los elementos motrices.
2. Control y adaptación con los sensores exteriores y procesamientode la información que facilitan.
3. Elaboración y cálculo de las secuencias demovimientos.
4. Establecimiento de los métodos de control adaptativo, si los hubiese.
5. Coordinación con los demás dispositivos y máquinas,que conforman la célula de fabricación flexible,
en la que el robot es parte integrante y principal.
Un aspecto muy relevante del moderno sistema de control, corresponde al tipo de realimentación que usa
para la concepción del modelo dinámico. Dicha...
Unidad lztapalapa
Brazo mecánico controlado por motores de paso
acoplados a un sistema con microprocesador
Reporte final presentado a la División de Ciencias Básicas e
Ingeniería, como parte del Proyecto de Ingeniería Electrónica II
Departamento de Ingeniería Eléctrica
Carrera:
,.:,;;J..
..""
Ingeniería E l e c , t r ó d
Asesor: \rDonaciano Jiménéz V z
ADAPTACI~N
I
I
Figura 4.6. Sistema de control en lazo abierto
28
Aquí, lasseñalesde
control generadas porel sistemadeben tener encuenta lasrestriccionesque
impone el motor, la carga y el circuito de adaptación.
En los sistemas en lazo abierto no existe realimentación en la posición real
del eje del motor, entonces
debe responder con precisión a loscambios de excitación que se aplican a sus bobinas. Si dichos cambios
son muy rápidos y el movimiento del eje no puede seguirlos, se originan errores de posicionamiento. También
deben tenerse en consideraciónlas variaciones de la carga conectada al motor.
Sin embargo, el uso de un sistema basado en un microprocesador implica las siguientes ventajas:
1. Programa de control fácilmente variable,al estar basado en software.
2. Posibilidad de controlarotrasfuncionesauxiliares
3. Posibilidad de dedicar parte de la memoria a guardar datos y programas de utilidad.
El sistema decontroldotado de microprocesador puede encargarse
dela generación dela secuencia de
estados, así como de las señales de tiempo y de carácter auxiliar. También puede entregar la información
digital sobre laposición y los comandos dearranque y parada, dejandolaelaboración
de las señales de
control de fase a un controlador posterior.
Si el sistemaconmicroprocesadorseencargade
todo control,
el
puedenusarse
configuraciones
complejas que optimicen el funcionamiento del motor.Por ejemplo, se podria definir con exactitud la duración
de cada paso y ajustar con precisión la velocidad auna curva memorizada.
Cuando el sistema con microprocesador opera
conjuntamente con un controlador auxiliar,los programas
son menos ambiciosos. Para motores PAP que alcanzan los 2000 pasosls y el paso tiene una duración de 50
microsegundos, un control exclusivo por software queda limitado entre unas 25 y 50 instrucciones, por cada
pasodel motor,restringiendoelgobiernodel
sistemaalasfuncionesmás
sencillas(duracióndel
paso,
número y secuencia de pasos).
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Sistemas de control con microprocesador
5.1 Estructura y funciones del sistema de control
En laactualidad,lamayoríade
los robotsdisponen, como sistema de control, de un mini, un conjunto
y
multimicroprocesador o un microcomputador, dependiendo del alcance amplitud de sus funciones. Desde su
aparición, elmicroprocesador ha formado parte del controlador principal de
la configuración propia de un
robot.
La construcción dinámica de algoritmos y la simulación de su validez empleando modelos, está siendo
desarrollada, experimentalmente, en algunos centros de investigación. Asimismo, está en fase de estudio la
construcción de sistemas de control, capaces de generar de forma continua y entiempo real, los algoritmos
de gobierno, que adaptan la máquina alos cambios del mundo exterior.
Las funciones más importantes que debe llevar
acabo el sistema de control son las siguientes:
1. Control y adaptación con los elementos motrices.
2. Control y adaptación con los sensores exteriores y procesamientode la información que facilitan.
3. Elaboración y cálculo de las secuencias demovimientos.
4. Establecimiento de los métodos de control adaptativo, si los hubiese.
5. Coordinación con los demás dispositivos y máquinas,que conforman la célula de fabricación flexible,
en la que el robot es parte integrante y principal.
Un aspecto muy relevante del moderno sistema de control, corresponde al tipo de realimentación que usa
para la concepción del modelo dinámico. Dicha...
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