Control de velocidad discreto de un motor de corriente directa utilizando el micro controlador PIC 18F4550

Abstract

This project presents the speed control of a DC motor (CD) using discrete control. For measuring the speed, the engine has an optical encoder coupled to the shaft, whereby a pulse train whose frequency is proportional to the motor speed is obtained. Through a matching circuit, the pulse train provided by the encoder is conditioned to be compatible pulses with the input of the microcontroller, and thus have a read speed using the timers of the microcontroller which is enabled in counter mode. To change the voltage applied to the motor, the PWM technique this signal is injected to the engine without first going through the amplifier was used. The encoder signal is processed by the microcontroller in order to display on a LCD display engine speed. The developed system has the option of allowing the speed control is performed automatically using constants previously tuned controls (through software) or the user can interact with the system by manually adjusting the variable resistors modifying earnings controller. In the LCD display controller parameters and each of the knobs to modify the prototype has one of the parameters Kp, Ki, Kd are observed; and reference. The steps in this control circuit are connected to a voltage source + 5V. The aim of the project is to implement a PID (Proportional Integral Derivative) software through which control the DC motor speed, so that the steady-state error is close to zero and the desired speed is reached within the required parameters.

Este proyecto presenta el control de velocidad de un motor de corriente directa (CD), utilizando control discreto. Para la medición de la velocidad, el motor tiene un encoder óptico acoplado a su eje, mediante el cual se obtiene un tren de pulsos cuya frecuencia es proporcional a la velocidad del motor. Mediante un circuito de acoplamiento, el tren de pulsos proporcionado por el encoder se acondiciona para ser compatible los pulsos con la entrada del microcontrolador, y de esta manera tener una lectura de velocidad utilizando los timers del microcontrolador al cual se le habilita en modo contador. Para modificar el voltaje aplicado al motor, se utilizo la técnica PWM esta señal es inyectada al motor no sin antes pasar por la etapa de potencia. La señal del encoder es procesada por el microcontrolador con el objetivo de visualizar en un Display LCD la velocidad del motor. El sistema desarrollado tiene la opción de permitir que el control de velocidad se realice de manera automática usando las constantes de control previamente sintonizadas (por medio de software) o bien que el usuario pueda interactuar con el sistema al ajustar manualmente las resistencias variables modificando las ganancias del controlador. En el display LCD se observan los parámetros del controlador y cada una de las perillas con que cuenta el prototipo modifica uno de los parámetros Kp, Ki, Kd; así como la referencia. Las etapas que conforman este circuito de control están conectadas a una fuente de voltaje de +5V. El objetivo del proyecto es implementar un control PID (Proporcional Integral Derivativo) por medio de software, el cual controle la velocidad del motor de CD, de manera que, el error de estado estacionario sea muy cercano a cero y que se alcance la velocidad deseada dentro de los parámetros requeridos.