Modelamiento y control de velocidad de motor DC mediante algoritmo PID basado en reglas de Ziegler - Nichols

• Autor: Valdivia Corzo, Rodrigo Alfonso
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2021
• Institución: Universidad Católica de Santa María
• Repositorio: UCSM-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.ucsm.edu.pe:20.500.12920/10698
• Enlace del recurso: https://repositorio.ucsm.edu.pe/handle/20.500.12920/10698
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Algoritmo PID; Sintonización Ziegier-Nichols; Control PID; Modelo motor DC; Sintonización PID; Matlab; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.00

En la presente tesis de investigación se realiza el Modelamiento Matemático y el control de velocidad angular de un Motor DC mediante algoritmo P-I-D (proporcional-integral-derivativo) basado en las reglas de sintonización de Ziegler – Nichols. En el Modelamiento Matemático de un motor DC de armadura en tiempo continuo, se aplica la transformada de Laplace. La velocidad angular (RPM) de un disco acoplado en el eje del motor DC se mide con un sensor óptico, la cual se compara con la velocidad deseada (set-point), esta diferencia de error, es necesaria para que el controlador P-I-D ajuste la velocidad en la salida. Todo el sistema de control es de lazo cerrado. Previamente el controlador P-I-D, se implementó en un microcontrolador ATMega 328, se sintonizó con sus respectivos parámetros Kp, Ti y Td mediante el método de la última ganancia de Ziegler- Nichols. Simultáneamente, se realizó la simulación de los parámetros mediante la sintonización utilizando Matlab. Para lograr esto, se implementó un prototipo del sistema electrónico en una tarjeta de circuito impreso que contiene el sensor de pulsos, el motor DC, el ajuste del set-point y todo el circuito eléctrico necesario para comunicarse con el controlador P-I-D. El trabajo se desarrolla usando un modelo matemático analítico de primer orden valido para un motor DC de armadura y el análisis de sistemas de tiempo continuo.