UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATO

TEMA:

CONTROL DEL MOTOR CON PID

Ingeniería en Procesos de

Automatización

Integrantes:

Jorge Chisaguano

Valeria Chaluiz

Nivel: Quinto industrial

Asignatura: ELECTRINICA DE POTENCIA

INTRODUCCIÓN:

El control automático desempeña un papel importante

en los procesos de manufactura, industriales, navales,

aeroespaciales, robótica, económicos, biológicos, etc.

Como el control automático va ligado prácticamente a

todas las ingenierías (eléctrica, electrónica, mecánica,

sistemas, industrial, química, etc.), este documento ha

sido desarrollado sin preferencia hacia alguna disciplina

determinada, de tal manera que permita al lector

construir un controlador PID análogo sin que sea

necesario tener conocimientos previos en electrónica

Un controlador PID corrige el error entre un

valor medido y el valor que se quiere obtener

calculándolo y luego sacando una acción

correctora que puede ajustar al proceso

acorde. El algoritmo de cálculo del control PID

se da en tres parámetros distintos: el

proporcional, el integral, y el derivativo. El

valor Proporcional de terminal a reacción del

error actual. El Integral genera una corrección

proporcional a la integral del error, esto nos

asegura que aplicando un esfuerzo de control

suficiente, el error de seguimiento se reduce a

cero.

IMPORTANCIA DEL TEMA ESCOGIDO:

CONTROLADOR PROPORCIONAL

INTEGRAL DERIVATIVO

(PID)

La acción del control proporcional integral

derivativo (PID) genera una señal resultado

de la combinación de la acción

proporcional, integral y derivativa

conjuntamente.

LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS

CONTROLADORES P, I, Y D

Un controlador proporcional (Kp) tendrá el efecto de reducir el tiempo de elevación y reducirá, sin jamás eliminar, el error de estado estacionario.

Un control integral (Ki) tendrá el efecto de eliminar el error de estado estacionario, pero puede empeorar la respuesta transitoria.

Un control derivativo (Kd) tendrá el efecto de incrementar la estabilidad del sistema, reduciendo el sobrepico, y mejorando la respuesta transitoria.

Los efectos de cada uno de los controladores Kp, Kd, y Ki en un sistema a lazo cerrado se resumen en la tabla de abajo.

TIPOS DE ACCIONES DE CONTROL

Hay tres tipos de acciones básicas de control (lineal):

(P) : Proporcional

(I) : Integral

(D) : Derivativa

Todas ellas actúan sobre el error, e(t).

ESTRUCTURA DEL PID

Consideremos un lazo de control de una entrada y una

salida (SISO) de un grado de libertad:

CONTROL DEL MOTOR CON PID

Se requiere diseñar y construir un controlador PID

para regular la posición de un servomotor de corriente

directa.

La figura 1 muestra el diagrama de bloques del

sistema controlado, en donde:

CIRCUITO PLANTEADO

UBICACIÓN DEL CONTROLADOR DENTRO DE UN

LAZO CERRADO DE CONTROL SIMPLE

DESCRIPCION DE LOS ELEMENTOS:

Un motor de cd de imán permanente

de 3,6 9 o 12 voltios que no consuma

más de 1 amperio

MOTOR DC:

AMPLIFICADORES OPERACIONALES

LM741

DESCRIPCION

DIAGRAMS DE CONECCION

CARACTERISTICAS

DESCRIPCIÓN:

La serie LM741 son amplificadores

operacionales de propósito general. Está

dirigido a una amplia gama de aplicaciones

analógicas. La alta ganancia y un amplio rango

de tensión de servicio proporcionan un

rendimiento superior en intergrator,

amplificador sumador, y aplicaciones de

información general.

Son Directos, párrafo sustituir una las 709C,

LM201, MC1439 y 748 en la Mayoría de las

Aplicaciones.

DIAGRAMA DE CONEXIONES:

CARACTERÍSTICAS

• Protección contra corto circuito

• Excelente estabilidad de la temperatura

• La compensación de frecuencia interna

• Entrada de alto rango de tensión

• Nulo de compensación

TRANSISTOR TIP 41

DESCRIPCION

DIAGRAMS DE CONECCION

CARACTERISTICAS

DESCRIPCIÓN:

Los valores máximos absolutos a

25 ° C temperatura de la caja (a

menos que se indique lo contrario)

Transistores Básicamente un transistor puede

controlar una corriente muy grande a partir de

una muy pequeña. muy común en los

amplificadores de audio. En general son del

tipo NPN y PNP, sus terminales son;

Colector, Base y Emisor.

DIAGRAMA DE CONEXIONES:

CARACTERÍSTICAS:

Diseñado para uso complementario con la

TIP42 Series

● 65 W a 25 ° C temperatura de la caja

● 6 A Corriente continua del colector

● 10 A Corriente de colector máxima

● especificado por el cliente Selecciones disponibles

TRANSISTOR TIP 42

DESCRIPCION

DIAGRAMS DE CONECCION

CARACTERISTICAS

DESCRIPCIÓN:

DIAGRAMA DE CONEXIONES:

CARACTERÍSTICAS:

Medio de energía lineal de la

conmutación

Complemento de

TIP41/TIP41A/TIP41B/TIP41C

POTENCIÓMETROS LINEALES

Potenciómetros Son resistencias variables, en su interior tienen una pista de carbón y un cursor que la recorre. Según la posición del cursor el valor de la resistencia de este componente cambiará.

RESISTENCIAS:

Resistencias o Resistores Presentan una cierta resistencia al paso de la corriente, sus valores están dados en Ohmios, según un Código decolores .

DIAGRAMA DEL CIRCUITO:

SUMADOR

El sumador, o comparador, se puede construir con el amplificador operacional LM741 conectado como muestra la figura 8, en la cual se puede apreciar que el voltaje de salida (terminal 6) es igual a la diferencia de los voltajes de entradas (aplicados a los terminales 3 y 2), que en nuestro caso serán la referencia, r, y la salida del potenciómetro y.

AMPLIFICADOR

(CONTROL

PROPORCIONAL)

Se puede apreciar que el voltaje de salida, Vo, es igual al voltaje de entrada, Vi, amplificado R2/R1 veces, pero con polaridad inversa. Para corregir la polaridad se debe emplear otro amplificador inversor, en cascada, con ganancia igual a 1, es decir, con R2 = R1, como muestra la figura 10. Se recomienda utilizar para R1 resistencias de valor 39 KW , para R2 de 1KW y para R3 una resistencia variable (potenciómetro) linealmente de 0 a 100 KW , para conseguir variar la ganancia del controlador desde 0 hasta 100 aproximadamente.

AMPLIFICADOR DE POTENCIA