Implementación de controladores por realimentación de estados y controlador PID aplicado a un motor de DC con dos masas mediante dSPACE
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Publicado:
Nov 17, 2017
Palabras clave:
Controlador con realimentación de estados, motor de DC, Control proporcional integral derivativo
Contenido principal del artículo
Resumen
Este artículo presenta el diseño e implementación de dos controladores con realimentación de estados y un controlador proporcional integral derivativo PID aplicados sobre un motor de DC que tiene acoplado una masa a su eje y una segunda masa conectada mediante una banda. La variable a controlar es la posición angular del motor de DC. Este artículo resume el diseño, implementación y pruebas de funcionamiento de tres controladores implementados y probados en el mismo hardware, pero con requerimientos diferentes para la amplitud de la posición angular del motor de DC. Las pruebas de funcionamiento de los controladores han sido realizadas sobre el motor físico con dos masas y sobre el modelo matemático del sistema electromecánico, lo que permite tener una comparación del controlador al operar sobre el hardware y sobre el sistema simulado. Cada controlador ha sido diseñado para obtener el menor tiempo de establecimiento de la respuesta a la función escalón.
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Cómo citar
Implementación de controladores por realimentación de estados y controlador PID aplicado a un motor de DC con dos masas mediante dSPACE. (2017). MASKAY, 7(1), 22-30. https://doi.org/10.24133/maskay.v7i1.340
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ARTÍCULOS TÉCNICOS
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Implementación de controladores por realimentación de estados y controlador PID aplicado a un motor de DC con dos masas mediante dSPACE. (2017). MASKAY, 7(1), 22-30. https://doi.org/10.24133/maskay.v7i1.340
Referencias
K. Meah, S. Hietpas, y S. Ula, "Rapid Control Prototyping of a Permanent Magnet DC Motor Drive System using dSPACE and Mathworks Simulink," in APEC 07 - Twenty-Second Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, 2007, Anaheim, CA, USA, Feb. 2007, pp. 856-861.
U. Manwong, S. Boonpiyathud, y S. Tunyasrirut, “Implementation of a dSPACE DSP-based state feedback with state observer using Matlab/Simulink for a speed control of DC motor system,” in 2008 International Conference on Control, Automation and Systems, Seoul, South Korea, Oct. 2008, pp. 2433-2436.
Y. Shu, H. Li, L. Xu, y Q. Wu, "A Rapid Development Method on Brushless DC motor Controller," in 2007 IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Vigo, Spain, Jun. 2007, pp. 3293-3297.
T. He y L. Peng, "Application of Neuron Adaptive PID on DSPACE in Double Loop DC Motor Control System," in 2010 International Conference on Computing, Control and Industrial Engineering, Wuhan, China, China, Jun. 2010, vol. 2, pp. 257-260.
A. Palacios, “Modeling, Identification and Controller Design of an Electrical Servo System with a Two-Mass Characteristic,”, M.S. thesis, University of Applied Science Esslingen, Germany, 2010.
S. E. Lyshevski, Electromechanical Systems and Devices. CRC Press, 2008.
R. L. W. II y D. A. Lawrence, Linear State-Space Control Systems. John Wiley & Sons, 2007.
A. Kremser, Elektrische Maschinen und Antriebe: Grundlagen, Motoren und Anwendungen. Springer-Verlag, 2013.
H. P. Geering, Regelungstechnik: Mathematische Grundlagen, Entwurfsmethoden, Beispiele. Springer-Verlag, 2013.
S. M. Shinners, Modern Control System Theory and Design. John Wiley & Sons, 1998.
K. Ogata, Modern Control Engineering. Prentice Hall, 2010.
U. Manwong, S. Boonpiyathud, y S. Tunyasrirut, “Implementation of a dSPACE DSP-based state feedback with state observer using Matlab/Simulink for a speed control of DC motor system,” in 2008 International Conference on Control, Automation and Systems, Seoul, South Korea, Oct. 2008, pp. 2433-2436.
Y. Shu, H. Li, L. Xu, y Q. Wu, "A Rapid Development Method on Brushless DC motor Controller," in 2007 IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Vigo, Spain, Jun. 2007, pp. 3293-3297.
T. He y L. Peng, "Application of Neuron Adaptive PID on DSPACE in Double Loop DC Motor Control System," in 2010 International Conference on Computing, Control and Industrial Engineering, Wuhan, China, China, Jun. 2010, vol. 2, pp. 257-260.
A. Palacios, “Modeling, Identification and Controller Design of an Electrical Servo System with a Two-Mass Characteristic,”, M.S. thesis, University of Applied Science Esslingen, Germany, 2010.
S. E. Lyshevski, Electromechanical Systems and Devices. CRC Press, 2008.
R. L. W. II y D. A. Lawrence, Linear State-Space Control Systems. John Wiley & Sons, 2007.
A. Kremser, Elektrische Maschinen und Antriebe: Grundlagen, Motoren und Anwendungen. Springer-Verlag, 2013.
H. P. Geering, Regelungstechnik: Mathematische Grundlagen, Entwurfsmethoden, Beispiele. Springer-Verlag, 2013.
S. M. Shinners, Modern Control System Theory and Design. John Wiley & Sons, 1998.
K. Ogata, Modern Control Engineering. Prentice Hall, 2010.