Control Digital Motor Dc

Sistemas De Control Digital – 23419
Resumen
El presente se plantea el desarrollo que se ha realizado del proyecto de curso de la asignatura Control Digital, en la cual el objetivo es diseñar y realizar un sistema controlable digitalmente. El sistema a controlar está compuesto por un motor , un encoder de efecto Hall, un actuador en este caso un circuito electrónico encapsulado L298N, unmicrocontrolador de la familia PIC32MX7. En esta fase del desarrollo se configura el sistema para obtener un modelo haciendo uso de datos del sistema a controlar y funciones de Matlab
Palabras Clave: Control Digital, Modelo de un sistema, PWM, Ciclo de Trabajo
Prueba de Funcionamiento
Para la prueba de funcionamiento del sistema se captura una señal de tensión que es variada mediante unpotenciómetro, esta señal se convierte a un valor proporcional al ciclo de trabajo de una señal PWM que se suministra al actuador. La rutina usada se encuentra en el Anexo 1 y el sistema se ilustra en la Figura 1 .
Los datos se obtienen mediante la función MonitorSerial del Software Mpide 023, de esta prueba se puede observar que el sistema puede obtener una diferente respuesta ante pequeñas variaciones enla tensión de entrada que puedan ser medidas por sistema, llegando a su velocidad máxima sin presentar saturación. Sin embargo presenta una zona de no respuesta para pequeñas tensiones.
Figura [ 1 ] Sistema de Prueba
PIC32
ADC Cdatos son obtenidos mediante la función MonitorSerial del Software Mpide 023CC
PWM
RUTINA
UART
ACTUADOR
VIN
PC
MOTOR

Para corregir este defecto se planteadeterminar la tensión mínima a la entrada para que el motor y asociarlo a un porcentaje de ciclo de trabajo, que sea adicionado al ciclo de trabajo resultante de la medición. La posibilidad de realizar esta operación dependerá de que tanto sea necesario adicionar. Además, que al realizar esta adición se llegara al desborde del registro del ciclo de trabajo antes de alcanzar la máxima tensión en laentrada, sin embargo puede considerarse acotar la tensión de entrada a un valor menor que la referencia, para de esta forma tener un desempeño en una región lo mas lineal, por tal razón después de este ajuste es necesario verificar la relación entre la tensión de entrada y las velocidad de giro del motor.
Ajuste de la Actuador
Para determinar la tensión mínima a la cual el actuador puede producirmovimiento en el motor se usa una rutina de programación en la cual se genera una señal PWM con incrementos del ciclo de trabajo desde 0 a 100% de la señal, Anexo 2. En esta rutina no se captura la tensión de entrada al sistema puesto que el valor de ciclo trabajo del PWM puede ser asociado a una señal analógica que se mide mediante el convertidor analógico-digital, esto permite realizar unacaracterización precisa y sencilla. La conformación del sistema se observa en la Figura 2. Los datos son obtenidos mediante la función MonitorSerial del Software Mpide 023, adecuados usando un editor de texto y procesados con el Software Matlab 7.10.0. .
Figura 2 Configuración del sistema para determinar la tensión asociada al movimiento inminente del motor
PWM
RUTINA
UART
ACTUADOR
PC
MOTORPIC32

La señal PWM usada esta caracterizada por tener una frecuencia de aproximadamente 490Hz y su ciclo de trabajo va de 0 a 100%, al ciclo de trabajo posee un registro de 8 bits, es decir una resolución de 0,392%.
El sistema se hace funcionar manteniendo diferentes ciclos de trabajo de la señal PWM por 3µs, 10µs, 100µs y 1ms. Se toman 100 datos de cada condición de operación, los promediosobtenidos se presentan en la Tabla 1.
Condición de Operación | Promedio del Registro Ciclo de Trabajo del PWM | Promedio del Porcentaje Ciclo de Trabajo PWM |
3µs | 51.75 | |
10µs | 63 | 24.70% |
100µs | 51 | 20% |
1ms | 50 | 19.60% |
Tabla 1 Promedios de los porcentajes del ciclo de trabajo para diferentes condiciones de operación
E registro digital de una señal capturada por el...