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GESTIÓN DE PROYECTOS

DISPOSITIVO DE ENTRENAMIENTO EN PRÁCTICAS DE CONTROL UNIVARIABLES APLICADAS A UN MOTOR DC.

LUIS MIGUEL GARCÍA JULIO CARLOS JAVIER GONZALES JIMÉNEZ

GRUPO: EW3

DOCENTE: DOC. FREDDY BRISEÑO

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARIBE BARRANQUILLA-ATLÁNTICO 28/02/2019

SELECCIÓN DEL PROYECTO La idea del proyecto consiste en el desarrollo de un dispositivo de entrenamiento para laboratorios de control. Este permitirá que los estudiantes cursantes de la materia de control clásico, puedan aplicar los conocimientos adquiridos en un sistema real, mediante prácticas de laboratorio. El sistema en cuestión permitirá aplicar las técnicas de control clásico en un motor DC, permitiendo la observación de la respuesta de la planta y modificación de su funcionamiento. De esta manera los estudiantes podrán obtener una mejor retroalimentación de la teoría. Además, el dispositivo servirá como una herramienta de educación que ayudará a los docentes en su labor de enseñanza.

RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN HISTÓRICA Titulo

Autor

Muñoz, Antoni; Luque, Jesús; Control abaja velocidad Gómez, Jesús; de una rueda con motor Mandow,Anthony; de accionamiento directo Serón, Javier; García, Alfonso.

Diseño de control robusto de velocidad de motores Brushless para robótica aérea

Cotte, Jorge; Moreno, Andrés.

Resumen Los motores BLDC son una alternativa tentativa para el remplazo los motores convencionales, ya que en estos se elimina el desgaste mecánico generado en las escobillas. Uno de los principales problemas en este tipo de motores es su maniobrabilidad a baja velocidad y el alto costos que representan debido a que es una tecnología relativamente nueva. Por ende, en este proyecto se trabajó en el desarrollo de un controlador para motores BLDC a baja velocidad empleando Arduino due y otros implementos de bajo costo con el objetivo de que sea más asequible [1].

Debido a la importancia que han tenido los robots voladores autónomos en el rescate de personas en zonas boscosas, cartografía en zonas de difícil acceso, identificación de estructuras o patrones de terrenos específicos, entre otras actividades. La universidad nacional desarrolló un proyecto

basado en la construcción de un robot de estas características con movimiento en tres ejes, empleando motores Brushless. Con esto la universidad planea incursionar en la robótica aérea [2].

Implementación de dos estrategias de control para la velocidad de un motor DC

Reirán, José; Sierra, Yeni; Moreno, Néstor.

Identificación y control de motores síncronos de imanes permanentes

Barrientos, Jorge;

Control de posición velocidad para motores DC Brushless

Herrera, Diego; Torres, Felipe;

Se cree que las reglas de control clásicas ya han sido probadas lo suficiente, pero en la práctica los sistemas no son lineales lo que hace que implementar dichas reglas tenga su ciencia. Por ende, en este proyecto los estudiantes implementaron un controlador PID y luego uno por modelos de referencia a un motor DC, para de esta manera comprobar el funcionamiento y la teoría de estos controladores de manera práctica [9].

Los Motores Síncronos de Imanes Permanentes son ampliamente utilizados en la industria para una gran variedad de aplicaciones. En este trabajo, se plantean técnicas de control de posición y control de velocidad sin encoder con el objetivo de ser embebidas en un microcontrolador. Todas las técnicas utilizadas están basadas en un modelo y se han incluido rutinas de identificación de parámetros, lo que permite la adaptabilidad de estas técnicas a múltiples proyectos [11].

La evolución tecnológica que presenciamos actualmente busca que nuestros sistemas sean cada

vez más eficientes. Los motores DC no son la sección en este campo los Motores Brushless son la novedad debido a su importancia se desarrolló este proyecto el cual consiste en el desarrollo de un controlador de velocidad y posición para motores Brushless [13].

OBJETIVOS DEL PROYECTO GENERAL Desarrollar un dispositivo de entrenamiento, para la práctica de control clásico univariable aplicado a motores DC.

ESPECÍFICOS 1. Crear un sistema de adquisición de datos que permita la comunicación entre el proceso y el software en que se implementaran las estrategias de control. 2.

Desarrollar la estructura mecatrónica del dispositivo.

3.

Integrar la estructura mecatrónica y el sistema de adquisición de datos.

4.

Redactar material de laboratorio y manual de usuario para el entrenador.

ENTREGABLES PRELIMINARES DEL PROYECTO 1. 2. 3. 4. 5.

Sistema de adquisición de datos. Estructura electrónica del sistema. Estructura mecánica del dispositivo. Integración de las partes del sistema. Manual de usuario y guía de laboratorio para el manejo del dispositivo.

LIMITACIONES Y SUPOSICIÓN DEL PROYECTO Este proyecto está encaminado a la creación de un dispositivo didáctico, que permita el desarrollo practico de las teorías de control clásico, aplicándolas a un motor DC. Su desarrollo está enfocado para la comunidad estudiantil de la UAC que cursan la materia de control clásico. Y es creado con el objetivo de satisfacer la falta de herramientas para el estudio de estas teorías en el laboratorio de la universidad.

NECESIDADES DEL PRODUCTO 1. 2. 3. 4.

Computadora con sistema operativo Windows y características recomendadas para correr Matlab. Software Matlab con librería de arduino. Laboratorio de control. Tutor con conocimiento en sistemas de control. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO

El dispositivo será una planta de estudio de integrada por: Un motor DC: Mediante el cual se podrá observar la aplicación de las teorías de control clásico y el comportamiento del sistema. Placa Arduino Uno: Esta será la parte electrónica encargada de procesar toda la información para posteriormente controlar en motor mediante el circuito de control. Circuito de control: Será el encargado de controlar la alimentación del sistema y suministrar la energía al motor, manipulado a través de la placa arduino uno para de esta manera aplicar las técnicas de control del motor. Fuente de alimentación: Será la encargada de suministrar la energía necesaria al dispositivo para que este funcione.

DEFINIR LA RESPONSABILIDAD DEL GERENTE DEL PROYECTO El gerente estará encargado de vigilar el procedimiento de diseño y prueba de las distintas partes del dispositivo, además de asegurarse de que todos los suministros estén a tiempo para que esto no retrase el desarrollo normal del proyecto. También se encargará de revisar y probar la correcta redacción de los manuales de laboratorios para que estos sean entendibles y de fácil entendimiento para que las personas que vayan hacer uso del dispositivo no tengan ningún inconveniente.

RECURSOS NECESARIOS PARA EL PRODUCTO 1. Laboratorios de electrónica. 2. Materiales de construcción para la estructura del dispositivo mecánica del equipo. 3. Asesorías en diseño de sistemas mecatrónicas. 4. Dispositivos de alimentación y medición de circuitos electrónicos. 5. Elementos electrónicos. 6. Un motor DC con encoder. 7. Fuente de alimentación. 8. Computador. 9. Tarjeta arduino Uno. 10. Software Matlab. 11. Herramientas de para el desarrollo de circuitos electrónicos.