Prácticas de control de velocidad y posición de un servomecanismo para el sistema de laboratorios a distancia UBB

Abstract

El presente documento describe las prácticas de laboratorios implementadas con el servomecanismo Feedback 33-033-IC a las cuales se accede mediante el Sistema de Laboratorios a Distancia (SLD) de la Universidad del Bío-Bío. La maqueta está ubicada en el Laboratorio de Control Automático del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (DIEE), pero su accesibilidad mediante el SLD le da como ventaja que el alumnado podrá interactuar con el servomecanismo en el momento que le sea necesario y en tiempo real, ya que estará disponible a toda hora, mientras el usuario tenga acceso a internet. Estas prácticas de laboratorio contribuyen al reforzamiento de los conocimientos teóricos aportados en la sala de clases. Dicha maqueta consta con una unidad mecánica en la que está el motor de corriente directa acoplado a un tacogenerador para medir velocidad y a un potenciómetro de 360° para medir posición angular. Tiene una unidad llamada Tablero de conexiones, en la que se pueden realizar diversas configuraciones entre componentes a éste. Y fue necesario diseñar e implementar una placa de acondicionamiento de señal para poder realizar la conexión de la maqueta a la tarjeta de adquisición. Esta se manipula desde un computador utilizando Matlab y Simulink. También se describen las características físicas de la maqueta, su modelado analítico y experimental, y diversas estrategias para el control de la velocidad y posición del motor. Este trabajo de título está organizado en siete capítulos de acuerdo a la siguiente distribución. En el Capítulo 1, se realiza una introducción al tema y se describen los objetivos planteados previamente. En el Capítulo 2 se entrega información de algunas plataformas web de laboratorios a distancia que existen en el mundo y también se entrega las características del sistema a laboratorio a distancia de la Universidad del Bío-Bío. El Capítulo 3 entrega información del servomecanismo, sus componentes y especificaciones técnica, como también las especificaciones de la tarjeta de adquisición de datos y la documentación detallada del diseño de la placa de acondicionamiento. En el Capítulo 4 se habla del motor de corriente continua, su aproximación de primer orden y la identificación de su función de trasferencia para realizar el diseño y la aplicación de las diferentes estrategias de control propuestas en el Capítulo 5. En el Capítulo 6 se muestran los resultados obtenidos al realizar las prácticas en el sistema de laboratorio a distancia aplicando las estrategias de control estudiadas en el capítulo anterior. Una posible práctica a incorporar en el futuro, se estudia en el Capítulo 7, correspondiente al diseño de controladores digitales. Finalmente, el último capítulo expone las conclusiones de este trabajo.