Los motores de Corriente Continua han dominado el campo de los accionamientos de en la industria por más de un siglo

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Contenido

Introducción        

Desarrollo        

Conclusión        

Introducción

Los motores de Corriente Continua han dominado el campo de los accionamientos de en la industria por más de un siglo, lo cual se debe a las excelentes características de funcionamiento y facilidad de control.

En la actualidad, el campo de aplicación de los motores de CC se ha reducido notablemente, no obstante, existen aplicaciones donde es más simple y menos costoso utilizar este tipo de motores en lugar de los de CA. Entre las aplicaciones se destacan aquellas de gran potencia donde se aprovecha el alto par de arranque, como en la industria del acero en trenes de laminación reversibles y en sistemas de tracción de ferrocarriles eléctricos; y aplicaciones de precisión, como el mecanizado de piezas a través del uso de máquinas herramientas, en electrodomésticos, fotocopiadoras y en sistemas de control de posición utilizados en robótica.

La facilidad de modelado del motor de CC permite diseñar controles de posición, velocidad y corriente a lazo cerrado utilizando técnicas clásicas basadas en funciones de transferencia. Actualmente, estos controles son implementados en controladores digitales ya que son más eficientes, confiables, versátiles y ocupan menos espacio que los controladores analógicos. En este trabajo se presenta la implementación de un control de posición a través de una tarjeta arduino y un motor CC con encoder.

Desarrollo

Lo primero por hacer es dejar en claro cómo será el sistema a controlar, el sistema consta de una entrada, la cual será una posición en grados a la que el eje del motor deberá moverse, para calcular el error entre la señal de entrada y la señal de salida usaremos un sensor, la señal de error entrara a la etapa de control fabricada en la tarjeta Arduino, y esta creara un control sobre el motor, ya sea girarlo en sentido horario o anti horario dependiendo cual sea el caso para compensar el error.

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Ilustración 1

El motor a controlar es un motor polulu, este motor tiene colocado en su parte trasera un encoder efecto Hall digital.

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Ilustración 2

Este encoder entrega un tren de pulsos digitales que van de 0 a 5 volts, esto sucede cada que el eje del motor realiza un giro, este motor genera 8500 pulsos por revolución y estos pulsos serán leídos con la tarjeta arduino y se hará una conversión a grados, dicha conversión está dada por la siguiente ecuación:

Grados = 360*Pulsos_Encoder/8500

Donde “Grados” será la variable donde se guardaran los grados que obtengamos de la conversión y “Pulsos_Encoder” será la variable donde se guardaran los pulsos que arroja el sensor (encoder), esto para crear el lazo de realimentación y obtener un error el cual estará dado por la diferencia que existe entre la posición de entrada y la posición de salida, y para ello se usara la siguiente ecuación:

Error = Valor_Referencia – Grados;

La expresión “Error” será la variable de entrada al controlador, y “Valor_referencia” será la posición a la cual se desea llegar. Dicha señal de Error entrara al Controlador PID, este control está dado por la siguiente ecuación:

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