INFORME_2.doc

7/24/2019 INFORME_2.doc

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Universidad Mayor de San AndrsIngeniera Electrnica

LABORATORIO DE SISTEMAS DE COTROL! ET"#$

Te%a

LABORATORIO N2COM&OETES DE LOS SISTEMAS DE COTROL

&resentado 'or(

Nilton Anibal Valencia intimaya

Docente()avier SAABRIA *ARCIA

+ec,a de entrega( - . #- . $#/$


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FACULTAD DE INGENIERIA ETN-702

INGENIERIA ELECTRONICA LABORATORIO DE CONTROL I

OBJETIVOS

Objetivo general

0 Medir la velocidad ang1lar y el des'la2a%iento ang1lar de 1n %otor DC

Objetivo especifico

0Mane3ar todos los instr1%entos co%o el sensor de o'to interr1'tor y s1

esta4leci%iento de se5al

0Mane3ar correcta%ente e inter'retar el volta3e en la salida 'ara la o4tencin de la

velocidad del %otor con el conversor +67 C8I8LM$-#"

0El 'oder %edir con 1n '1lso c1anto y el des'la2ado y vis1ali2arlo en dis'ley

Medicin de la Velocidad angular

El diagra%a de 4lo91es 'ara la %edicin de la velocidad ang1lar de 1n %otor DCviene dad 'or los sig1ientes co%'onentes

Figura N1

Encoder y opto interruptor

Encoder incremental80 Un codi:icador incre%ental es 1n codi:icador rotatorio! ta%4inlla%ado codi:icador de e3e! es 1n dis'ositivo electro%ec;nico 1sado 'ara convertir la'osicin ang1lar de 1n e3e a 1n cdigo digital! lo 91e lo convierte en 1na clase detransd1ctor8 El codi:icador incre%ental! ta%4in lla%ado codi:icador rotatorio relativo se

1tili2a c1ando los %todos de codi:icacin a4sol1tos sean de%asiado inc%odosde4ido al ta%a5o del disco %odelado8 Este codi:icador ta%4in 1tili2a 1n disco 1nido ale3e! 'ero este disco es %1c,o %;s 'e91e5o y de4e ir %arcado con 1na gran cantidadde lneas en la 'arte radial co%o los radios de 1na r1eda8 Se 'resent el dise5o de 1ncodi:icador incre%ental! encoder relativo! con $" ran1ras y 1na tensin de ali%entacinde < volt8


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Modelo del encoder incre%ental8

Figura N2

A contin1acin %ostra%os el encoder 91e 1tili2a%os en este la4oratorio ya 91e este'resenta $" ran1ras

Figura N3

Los o'to0interr1'tores tene%os el sig1iente es91e%a

Figura N4


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Motor (planta)esta %ontado so4re 1n so'orte :i3o con s1 encoder y o'to

interr1'tor y este %is%o esta re:or2ado con go%a Eva 'ara evitar r1ido yvi4raciones 91e '1ede ca1sar el %ovi%iento del %otor y viene e%'otradon1estro encoder al e3e del %otor y co%o s1 sensor el o'to interr1'tor

Figura N5


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PWM (modular por ancho de pulso)91e nos sirve 'ara reg1lar la velocidad

del %otor ya 91e controla%os di:erentes volta3es la ali%entacin del %otor yo4tendre%os di:erentes salidas en velocidad ang1lar8

VCC

OUT

U1

555TIMERRATE!

GND

DIS

RST

THR

CON

TRI

VCC

OUT

U2

555TIMERRATE!

GND

DIS

RST

THR

CON

TRI

R21"#$

%1

1"n&

V%%

5V

%21""n&

'

"

"

V%%

5V

V%%

"

V%%

5V

V%%

"

!1

1N("")

R5

1#$

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2N2222

)+

"

R,

,-+#$

V112 V

"

R)

1"#$

.e/0A5"

S2

!%MOTORARMATURE

A

2

2-5 V

11

12

V25 V

"

XSC1

A B

E=t Trig

>

>

?

? > ?

"

1

2-5 VV%%

R1

1"#$

"

2

"

(

1

5

R''-'#$

,

"

1"

R(

1"#$

"

3

Figura N6

Acondicionadoreste acondicionador se ,i2o 'or esta4ili2ar la se5al

otorgada 'or el o'to interr1'tor @OID e introd1cir la 'arte negativa al '1lsootorgado 'or el o'to interr1'tor asa el conversor +67 LM$-#" ya 91e soloace'ta se5al con 'arte negativa @ cr1ce 'or cero

En la :ig1ra < se %1estra de todos los co%'onentes 91e co%'one asi ta%4in lase5al 91e o4tene%os des'1s de cada eta'a 91e co%'one el acondicionador


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Figura N7

Conversor recuencia a !oltaje "! #M$%&'

Tene%os el es91e%a 4;sico 'resentado en s1 datas,et con la a'licacin 91e tiene1tili2a 1n encoder incre%ental

Figura N8

Donde el volta3e de salida es ig1al a >7o1t v " 267! donde la :rec1encia 91e reci4eel C8I8 es directa%ente 'ro'orcional a la velocidad

Hznfin

60)(

=

Donde n es el total de ran1ras 91e con:or%a n1estro encoder n$"&ara acondicionar 1n :set 'ara la entrada de '1lsos 'ara el C8I8 ya 91e ace'ta cr1ce'or cero en la se5al de c1adrada 91e entrega el encoder! tene%os el anterior arreglo yae='1esto


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Circ1ito i%'le%entado y ar%ado en la4oratorio es(

Figura N9


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Tene%os la sig1iente an;lisis 'ara %edir la velocidad ang1lar con la ela4oracin de1na ta4la

Hzn

fin60

)(

=

Donde : in viene ser la :rec1encia 91e se tiene con los '1lsos del encoder 91e se

introd1ce al C8I8 conversor +67@LM$-#" F n viene a ser las ran1ras en n1estro caso

n$"

Hzfin

60

27)(

=

F co%o la velocidad ang1lar G es la %edida 91e desea%os o4tener des'e3a%os la

anterior ec1acin

][*2760*60 )()(

segradff

n inin ==

La :rec1encia : in 'ode%os %edir indirecta%ente ya 91e en la salida del c(I8 LM$-#"

@+678tene%os las sig1iente relacin

V

f

Volt

HzV inout == ][67)(

Donde a'ara 1na :rec1encia de entrada :in" 2 tene%os en la salida 1n / Hvolt

voltio! entonces 'ode%os ded1cir la sig1iente relacin segJn al volta3e %edido

|=inf

Reali2a%os la sig1iente ta4la segJn ala anterior relacin

][VoltVout

][*67][ HzVHzf outin = ][*27

60)(seg

radfin=

/ " /K

$ /K $-"


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Medicin de la 4oicin angularEl diagra%a de 4lo91es 'ara la %edicin de la 'osicin ang1lar de 1n %otor DCviene dad 'or los sig1ientes co%'onentes

Figura N10

&ara el encoder tene%os 91e 'or cada ran1ra! y '1lso 91e se o4tiene tendre%os 1nrecorrido de

=

=

= 34.1327

360360n

Donde n es el N total de ran1ras en n1estro caso n$"!ya 91e 'ara 1n '1lso /91e nos entrega el encoder el %otor recorri tita/8K

=

=

= 34.131*27

360*

360k

n


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Figura N11

&ara recorrido de < P< ran1ras el o'to interr1'tor nos otorga < '1lsos y se tiene 1n

recorrido de(

=

=

= 67.665*27

360*

360k

n

Figura N11

Contador de '1lsos 'ara cada ran1ra del o'to interr1'tor y vis1ali2ador


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Figura N12:1nciona co%o 1n contador 91e c1enta c1antas ran1ras a 'asado y lo vis1ali2a en:or%a 4inaria este cdigo se lo lleva a 1n descodi:icador de Binario a BCD nat1ral dedos dgitos y estos a 1n descodi:icador de BCD a " seg%entos 'ara ser vis1ali2arlo en1n dis'ley @" seg%entos

Circ1ito i%'le%entado y ar%ado en la4oratorio es(


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Figura N13

%oncluione


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Velocidad angular

0 Se ,a tenido 91e incl1ir dos eta'as 'ara el 'roceso de deteccin de :rec1encia91e son la incl1sin de dos dis'aradores de s%it, @s%it, trigger y 1n restador8

0 En la eta'a de conversin de :rec1encia a volta3e! se ,a deter%inado de%anera e='eri%ental 91e la ra2n de ca%4io es de

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