CONTROL DE POSICIÓN DE UN MOTOR DE CD (IMANES PERMANENTES) CON UN ESQUEMA DIFUSO

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]

UNIDAD PROFESIONAL EN            INGENIERÍA Y TECNOLOGÍAS AVANZADAS

CONTROL INTELIGENTE

CONTROL DE POSICIÓN DE UN MOTOR DE CD (IMANES PERMANENTES) CON UN ESQUEMA DIFUSO

ALUMNO: PEREGRINA OCHOA SERGEI ALEXANDER

GRUPO: 4MM9

BOLETA: 2011640389

PROFR: DR. JUAN LUIS MATA MACHUCA

05/03/2015

Actividad.

Aplicar un sistema de control difuso directo para el control de velocidad de un motor de imanes permanentes.

Dados los siguientes datos:

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Desarrollo

Considere la siguiente figura para encontrar las ecuaciones que describen la dinámica del motor de CD de imanes permanentes.

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Figura 1 Modelo Eléctrico de un motor de imanes permanentes-

El circuito de armadura se modela con una resistencia conectada en serie a una inductancia La, y a una fuente de voltaje la cual representa la fuerza contraelectromotriz en la armadura cuando el rotor gira. Las variables y parámetros del motor se definen como sigue:[pic 10][pic 11]

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Por análisis lineal se supone que  el par desarrollado por el motor es proporcional al flujo magnético en el entre hierro y a la corriente de armadura., por lo tanto:

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Debido a que es constante, la ecuación anterior se escribe como:[pic 21]

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Mediante la ley de voltajes de Kirchhoff, se obtiene la dinámica eléctrica del motor de CD.

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La ecuación que describe la dinámica del motor viene dada por:

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Una vez que se obtienen el modelo que describe al motor de imanes permanentes se fuzzyfican las variables de entrada () y las variables de salida ().[pic 27][pic 28]

Los conjuntos difusos quedan de la siguiente forma:

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Utilizando el Toolbox de lógica Difusa de Matlab, se ingresan los conjuntos difusos de la siguiente forma:

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Figura 2 Conjuntos Difusos para el error

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Figura 3 Conjuntos difusos para entrada w.

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Figura 4 Conjuntos difusos para salida [pic 35]

Las reglas de inferencia se muestran en la siguiente tabla:

      Tabla 1 Reglas de inferencia para el controlador difuso

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Figura 5 Diagrama de bloques utilizado

Las funciones que calculan la corriente de armadura y la velocidad angular del motor se muestran a continuación respectivamente.

function dia=corriente_armadura(u)

La=0.012;

Ra=0.6;

K=1.8;

ia=u(1);

w=u(2);

Va=u(3);

dia=(1/La)*(-Ra*ia-K*w+Va);

function dw=vel_motor(u)

K=1.8;

J=1.2;

B=0.35;

TL=25;

...