“Diferencias entre el control digital y el control analógico”

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Reporte

Actividad 1 “Diferencias entre el control digital y el control analógico”

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Descripción:

Los alumnos serán capaces de diferenciar un sistema de control digital vs uno analógico, además de discernir los bloques funcionales principales de cada uno de ellos.

 Objetivos:

• Identificar las principales diferencias entre el control analógico y el control digital, puntualizando en las ventajas y desventajas de ambos.

Requerimientos para la actividad:

• Haber leído el tema 1 de Blackboard.
• Investigación previa de un circuito de control basado en un microcontrolador, tarjeta de desarrollo (Arduino, Galileo, Raspberry) o FPGA.
• Investigación previa acerca del apagón analógico.
• Papel y pluma o lápiz.

Desarrollo:

En equipos y haciendo uso de lo solicitado en requerimientos, realicen lo siguiente: Encuentra en Internet un circuito de control basado en un microcontrolador, tarjeta de desarrollo (Arduino, Galileo, Raspberry) o FPGA.

Haz un diagrama a bloques tentativo del funcionamiento del circuito que encontraste.

Control de un motor de posición de un Motor DC basado en FPGA

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Diagrama:

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1. Compara tu diagrama con el dado en el tema 1 de Blackboard (en la figura 4):

1. Identifica los elementos analógicos y digitales que intervienen en el circuito.

ANALÓGICOS:

• Tensión aplicada
• Velocidad del motor
• Entrada del Encoder al controlador

DIGITALES:

• Generador
• Control PWM
• Microcontrolador FPGA
• Posición generada en el motor
• Circuito de alimentación

1. Explica el funcionamiento de cada uno de los bloques funcionales y qué tan importante resulta su aparición en el circuito.

GENERADOR DE TRAYECTORIA:

Este modulo de generación de trayectoria se implementa ya que al momento del arranque del motor se deben tener en cuenta efectos como a fricción y resistencia en la armadura, de esta manera el voltaje que se aplique debe ser suficiente para que el torque supere la resistencia, de esta manera se implementa una función de velocidad para obtener una referencia en la posición

CONTROL PI:

Este control es implementado en un esquema basado en simplicidad y desempeño, este se genera dentro del mismo FPGA y es implementado por medio de un circuito multiplicador con la herramienta MegaWizard Plug-In Manager.

PWM:

Este bloque también está aplicado dentro de el FPGA y es generado mediante una señal de control de tensión para ir regulando la tensión de salida ya controlada que se aplicará al circuito de potencia del motor

CIRCUITO DE POTENCIA:

Esta etapa de potencia consiste brevemente en un circuito inversor que permite el manejo de la corriente y el control del sentido de giro del motor

ENCODER:

Encoder magnético incremental de 400 PPR acoplado al rotor del motor, el Encoder finalmente entrega dos señales que permiten detectar el desplazamiento y el sentido de giro del rotor.

MOTOR:

Motor DC de imán permanente

1. Identifica y explica el rol que juega el microcontrolador, FPGA o tarjeta de desarrollo.

Como se menciona anteriormente dentro del microcontrolador se incorporan tres bloques en los que principalmente se desarrolla el control, un generador de trayectoria, controlador PI y un control PWM. Este tipo de sistemas son muy utilizados para control de posición en impresoras, plotters y escáners.

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