Ejemplo de Proyecto de Control Proporcional

Sistema de Control Proporcional (control de la velocidad del motor)

Introduccion

El ensamble que acontinuacion presento es un sistema de control proporcional, la funcion principal de este sistema es regular la velocidad de un motor DC (mantenerla constante incluso si algo trata disminuirla). Este es un ensamble mas elaborado donde se necesito de hacer calculos de teoria de control.

Desarrollo

El la funcion de este ensamble es regular la velocidad de un motor DC esto lo logra mediante un arreglo de amplificadores inversores (LM324) que simulan las ecuaciones del diagrama de control que se vera mas adelante.

El circuito funciona de la siguiente manera:

1. Los dos primeros circuitos de LM324 (U1A y U1B) representan la ecuacion e(t)= r(t) - y(t) a la que se conecta el voltaje de entrada y la salida del LM2917 que es la que convierte la señal que arroja el fototransistor, led IR y el encoder trabajando en conjunto.
2. Los dos circuitos siguientes de LM324 (U1C y U1D) representan el controlador (Kp) que le añaden una ganancia unitaria debido a que las resistencia son iguales. Esto se puede modificar para mas informacion leea el articulo de amplificadores TL084 que trabajan igual.
3. La salida de controlador mandara un voltaje al motor, en este debe ir montado el encoder y el sensor de luz, que va conectado al circuito LM2917 convertidor de frecuencia a voltaje. Este circuito mandara un voltaje de referencia de la salida de motor y(t)
4. Si la velocidad del disco disminuye el sistema mandara mas voltaje para intentar mantener la velocidad constante.

Formulas para el calculo del sistema

e(t)=r(t) - y(t)
u(t)= Kp * e(t)

• r(t)=entrada del sistema
• y(t)= salida del sistema
• e(t)= error
• Kp= controlador proporcional
• u(t)= salida al controlador o salida controlada.

En nuestro sistema la ganancia del sistema sera unitaria (Kp=1)

Diagrama de Control

Materiales

• LM324
• 9 resistencias de 10k
• 1 resistencia de 220
• 1 resistencia de 22k
• Fuentes de 12V , -12V y 5V
• LM2917
• fototransistor
• Led IR
• transistor 2n2222
• Motor de DC
• voltimetro
• Encoder (se puede fabricar imprimiendo el dibujo y montadolo en el motor como se muestra en el video)

Diagrama

Papel del encoder

Fotos

 

Fuente: http://www.ingenierofernandoruiz.com