Aquest projecte està destinat a generar un nou material docent per poder realitzar les pràctiques de
laboratori de l’assignatura Enginyeria de Control, del Departament ESAII, ja que habitualment els
sistemes físics sobre els quals s’implementen i s’experimenten diverses tècniques de control solen
ser sistemes electrònics.
Per tant, la idea principal ha estat crear una maqueta amb components mecànics i components
electrònics, per a que l’usuari pugui interactuar fàcilment amb la planta i pugui observar el seu
comportament de forma visual i ràpida.
El control de velocitat del motor DC d’imants permanents s’ha creat amb una tècnica de control
sense sensors, la qual permet l’estalvi de l’encoder i del sensor de corrent, però enlloc d’això, és
necessari generar un software el qual conté diverses tasques que funcionen en temps real i els
seus instants d’execució es basen en les interrupcions habilitades. El microcontrolador utilitzat és de
la família dsPIC33F, el qual disposa de suficients mòduls hardware i suficients pins d’entrades i
sortides per a la correcta implementació.
Algunes de les tècniques de control modern que es van aprendre en el laboratori d’Enginyeria de
Control, com ara la realimentació d’estats amb tracking integral i observador d’ordre complet o la
realimentació d’estats amb tracking integral i observador d’ordre reduït, són les que s’han utilitzat en
aquest projecte.
Evidentment, abans de generar el software per a la implementació dels controls en la maqueta real,
ha estat necessari un estudi previ amb càlculs i simulacions, per tal de calcular coeficients i
paràmetres, i també per tal de poder comprovar el correcte funcionament de cada tipus de control
utilitzat.
Una placa de potència, que s’ha dissenyat i fabricant en una de les fases d’aquest projecte, és
l’element intermedi entre la placa de desenvolupament EasyLab i el Motor DC, el qual porta
incorporat un reductor i un encoder incremental. L’electrònica de potència d’aquesta placa està
basada en el circuit integrat L293NE, un diode 1N4007 i una sèrie de condensadors.
Per facilitar la interacció amb el funcionament del software i la visualització en temps real de les
senyals principals relacionades amb la maqueta real, s’ha generat una interfície gràfica la qual
permet fer certes accions, visualitzar alarmes i veure de forma ordenada i intuïtiva les senyals
principals que intervenen en el funcionament del control. |