Control de posición del motor de CC Stm32
Tengo una pregunta acerca de los motores de corriente continua con codificadores rotativos integrados, y la practicidad de poder controlar tanto la velocidad como la posición simultáneamente. A través de otros proyectos y artículos, parece que la forma convencional de lograr la posición o el control de la velocidad es a través de PID, pero me parece al menos, que sólo se puede lograr uno de los dos en cualquier momento dado, como la otra variable se utiliza como el error para conducir el algoritmo PID. Como soy bastante nuevo en el PID, me pregunto si hay una manera de controlar tanto la velocidad como la posición del motor a través del PID al mismo tiempo, es decir, dar al motor una posición objetivo a alcanzar, y una velocidad con la que lograr esto. Cualquier opinión o consejo sería muy útil, y agradezco de antemano cualquier respuesta.
Extrapolar la posición a partir de la velocidad, sería demasiado inexacto para la aplicación en mente. Preferiría tener la precisión posicional que ofrece el sistema de encoder. Al mismo tiempo, establecer la posición deseada y que el motor llegue allí lo más rápido posible a la máxima velocidad no es deseable. Idealmente, me gustaría establecer una posición objetivo (en pasos de encoder) para que el motor la alcance, y esto a una velocidad determinada.
Control de posición y velocidad del motor con Arduino pid
a=km – Δx(1)donde k es la constante del muelle, m es la masa sísmica (o de prueba), y Δx es la distancia que se estira el muelle desde su posición de equilibrio con una fuerza dada por la ecuación (2), que se describe por las leyes de Newton y Hooke:
VDC=I – RS+LS – dIdt+e(3)donde VDC es la tensión de enlace de CC, RS y LS son la resistencia y la inductancia equivalentes del devanado de fase del estator, respectivamente, y e es el back-EMF de forma trapezoidal.En este trabajo se presentan los avances convencionales y recientes de los métodos de detección del back-EMF para los motores y generadores BLDC de PM, que se dividen en dos categorías: detección directa e indirecta del back-EMF [22]:
VC=eC+VN=eC+VCE-VF2-eA+eB2(4)donde eC es la FEM de retorno de la fase abierta (C), VN es el potencial del punto neutro del motor, y VCE y VF son la caída de tensión de avance de los transistores y diodos, respectivamente, que implementan el inversor del motor de la figura 7. Como la FEM de retorno de las dos fases conductoras (A y B) tienen la misma amplitud pero signo opuesto [19], la tensión terminal de la fase flotante resulta en la ecuación (5):
Control de posición del motor de corriente continua
En este vídeo te muestro un ejemplo muy básico de control de posición de motores de corriente continua mediante PID. El núcleo del control de posición basado en PID es tener un encoder que proporciona una retroalimentación para el código PID que puede determinar la señal de control para el motor. Por ejemplo, el usuario tiene que definir una posición objetivo (setpoint) en términos de pulsos del encoder que se pasa al código PID que a cambio genera una señal de control que podemos utilizar para accionar el motor. El controlador PID (Proporcional-Integral-Derivativo) tiene tres parámetros (P, I y D) que debemos ajustar para que el sistema dé una respuesta adecuada para una consigna determinada. Este es un video muy básico sobre el PID y el código y la implementación no es probablemente la mejor práctica, pero es suficiente para empezar y aprender el resto experimentando y estudiando los artículos de otras personas, videos…etc.
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Sistema digital de control de posición
Los motores eléctricos de CC son actuadores continuos que convierten la energía eléctrica en energía mecánica. El motor de CC lo consigue produciendo una rotación angular continua que puede utilizarse para hacer girar bombas, ventiladores, compresores, ruedas, etc.
Además de los motores de corriente continua convencionales, también existen motores lineales capaces de producir un movimiento lineal continuo. Existen básicamente tres tipos de motores eléctricos convencionales: Motores de tipo AC, Motores de tipo DC y Motores Stepper.
En este tutorial sobre motores eléctricos sólo veremos los motores de corriente continua y los motores paso a paso sencillos que se utilizan en muchos tipos de circuitos electrónicos, de control posicional, de microprocesadores, de PIC y de tipo robótico.
El motor de CC o motor de corriente continua para darle su título completo, es el actuador más comúnmente utilizado para producir un movimiento continuo y cuya velocidad de rotación puede ser fácilmente controlada, haciéndolos ideales para su uso en aplicaciones donde se requiere control de velocidad, control de tipo servo, y/o posicionamiento. Un motor de corriente continua consta de dos partes, un “Estator” que es la parte fija y un “Rotor” que es la parte giratoria. El resultado es que hay básicamente tres tipos de motores de CC disponibles.