Control de movimiento PID FUZZY

CONTROL PID PARA POSICIÓN ANGULAR DE UN
ALABE MEDIANTE UN VENTILADOR

ANDRÉS ALBÁN
LUIS NAGUA

Universidad Politécnica del Ejército, Quito, Ecuador

RESUMEN: Se desea controlar el ángulo de inclinación de un alabe con eje vertical para lo cual se
implementa con la ayuda de los programas de Labview y MATLAB un control PID (Proporcional, Integral,
Derivativo) conjuntamente con uncontrolador difuso (fuzzy), con el fin de ingresar al sistema un setpoint
(ángulo deseado) lográndolo mediante la variación de velocidad de giro de un ventilador con la ayuda del
modulo pwm del microcontrolador.

ABSTRACT: We want to control the tilt angle of a blade with vertical axis which is implemented with
the help of the Labview and MATLAB programs a PID control (Proportional, Integral,Derivative) in the same
time with a fuzzy control to enter the system a setpoint (desired angle) by varying succeeding rotational
speed of a fan with help of the PWM module's microcontroller.

PALABRAS CLAVE: potenciómetro, ángulo,
Matlab, Perturbaciones, PIC, PID, PWM, Setpoint.

1. INTRODUCCIÓN
Una primera pregunta que vale la pena
responder es, ¿por qué se tiene que
controlar la velocidad?se controla la
velocidad porque se desea mantenerla lo
más próxima posible a un valor determinado.
Se requiere que la velocidad se mantenga
constante la mayor parte del tiempo, y
además, que cuando sufra variaciones,
regrese lo más pronto posible al valor de
referencia. La frecuencia del voltaje se
mantendrá constante siempre que se
mantenga constante la velocidad.

Con PWM lo que sehace es aplicar la
máxima tensión, pero no todo el tiempo, si
no a pulsos, con lo que se consigue regular la
velocidad manteniendo la potencia del
motor.

2. PROCEDIMIENTO
2.1. ELEMENTOS UTILIZADOS
Para la elaboración de la planta se utilizó
como sensor un potenciómetro rotatorio
dispuesto en una configuración de divisor de
voltaje como se muestra en la figura 1.
R1(2)

R1
10k

RV243%

Existen procesos industriales que demandan
que la velocidad se mantenga constante,
tales como: las rotativas de la industria del
papel, las textileras, la extrusión de caucho y
plástico, generadoras eléctricas, para
controles de posicionamiento, etc.

5k

Actualmente, la generación de energía
eléctrica en el país es basada en las turbinas
para lo cual se requiere que los alabesde las
mismas este en un ángulo determinado para
obtener la velocidad requerida para la
generación eléctrica a 60Hz.
En este artículo se describirán aspectos tales
como las componentes del sistema de
regulación de la velocidad mediante la
variación del ancho de pulso o conocido
como PWM que consiste básicamente en
variar la cantidad de tiempo que el motor
recibe tensión. Se desarrollaratambién la
teoría de control digital y control difuso para
que el sistema tenga respuestas rápidas y
evitar que en aplicaciones reales o
industriales la variación de la velocidad del
motor intervenga en los procesos que la
aplicación requiere.

Figura 1. Divisor de voltaje.

Para mejorar la señal se usa un amplificador
operacional (LM358) en configuración de
amplificador no inversor,con este se obtiene a la
salida amplificada y con la cual se puede trabajar
con el módulo A/D del micro controlador. Esta
configuración nos servirá además para realizar el
acople de impedancias y reducir de esta manera
los ruidos que puedan producirse por los
elementos y conductores.

CONTROL DE POSICIÓN ANGULAR | Automatización Industrial

2

U3:A(V+)

U3:A
8

LM358
3

1

a04

2

R2

RV1
4k

1k
100%

Figura 2. Amplificador no inversor.

Como actuador tenemos conectado un
ventilador de una secadora de pelo compuesto
por un motor DC de 12v y 0,35A. el cual esta
acoplado a TIP120(transistor) de potencia que
permite la conexión entre el modulo pwm del
microcontrolador y el alto voltaje del ventilador
con se ve en la figura 3.

El mecanismo...