Sistemas de control introduccion

Modelar el Sistema

Un control de posición de un motor Dc es un sistema capaz de controlar la posición angular de un motor DC con el simple movimiento de un potenciómetro el cual hace el papel de posicionado y lo realiza mediante un control de proporcionalidad o ganancia.

Se debe establecer los elementos que intervienen en el sistema, como el actuador que se utilizara para el sistema será un motor de corriente continua el cual nos provee un movimiento rotatorio y un potenciómetro lineal el cual hará de sensor angular. El sistema motor/potenciómetro se lo muestra a continuación.

[pic 1]

Para poder realizar el diseño del sistema se debe tener en cuenta las diferentes señales que intervienen en el proceso de control. La señal de salida, o variable controlada, el cual es la señal que se desea controlar, la señal de set point que se define como la señal de entrada o valor deseado, la señal error la cual arroja la diferencia entre la señal de entrada y la señal de salida, producida por el controlador para disminuir o eliminar el error. Con estos datos podemos realizar el diagrama de bloque mostrado en la siguiente figura.

[pic 2]

La señal de salida es la que relaciona la salida del extremo móvil del potenciómetro lineal, produciendo una tensión equivalente a su posición en el extremo móvil, cuando sus extremos fijos están alimentados con una tensión de 5v. Cuando no haya tensión de alimentación la posición estará en 0 grados.

La señal de entrada o set point es la posición deseada. Por ejemplo, si se quiere mover el motor una posicion de 180 grados, se debe alimentar con una tensión de 2.5 v.

A señal de error corresponde a la diferencia entre el set poin y la señal de salida. Por lo que si se quiere que el motor se mueva una posicion angular de 90 grados se deberá introducir un set point de 1.25 v, si se posiciona en 0 grados la señal error debe arrojar una tensión de 1.5v hasta que el motor llegue a la posicion establecida donde el error debería ser 0v aproximadamente.

La señal de control, elimina o disminuye el error por medio de voltaje producido por el mismo. Si la señal de error es positiva quiere decir que la entrada es mayor que la salida real, entonces el controlador debe arrojar un voltaje positivo al motor para que este siga girando hasta reducir o cancelar el error. Si la señal error es negativa, esto quiere decir que la salida sobrepasa la entrada por lo cual el controlador debe arrojar un voltaje negativo para que el motor gire en sentido contrario para reducir o cancelar el error.

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