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Diseño y construcción de un sistema de control de micropasos usando modulación de ancho de pulso
Autor
Rodríguez Ángeles, Eduardo
Pérez Merlos, Juan Carlos
Vilchis González, Adriana
Institución
Resumen
The use of motors such as actuators is very common in the area of robotics. There are AC and DC motors, and the so called step motors, these revolve in discrete way and no continuous as the others. A step motor is mainly characterized because its rotor moves angularly a certain amount of degrees when applies a pulse of voltage in their bobines (step of the motor), and therefore does not require a feedback to know its actual position and does not require a braking device. One of its limitations is the size of the step for which they are designed: 0.9 ° is the smallest step that can be found commercially. The present work shows the design and construction of a microstepping control system to increase the resolution, i.e. to reduce the step of the motor. This system has a user interface implemented in Visual Basic that receives instructions, these are sent to a PIC16F877A microcontroller, which determines the amount of current to be supplied to the bobines of the motor using a Pulse Width Modulation technique (PWM). The result is a system capable of controlling the sense of rotation, positioning and the angular velocity of three motors simultaneously, and with independent values for each motor, with a microstep of 0.225°. En el área de robótica el uso de motores como actuadores es muy frecuente. Existen motores de corriente alterna, corriente continua y motores denominados a pasos, éstos giran de manera discreta y no continua como los otros. Un motor a pasos se caracteriza principalmente porque su rotor se desplaza angularmente una determinada cantidad de grados cuando se le aplica un pulso de tensión en sus bobinas (paso del motor), y por lo tanto no requiere una retroalimentación para saber la posición que guarda ni tampoco un dispositivo de frenado. Una de sus limitaciones es el tamaño del paso para el que están diseñados: el paso más pequeño que se puede encontrar comercialmente es de 0.9°. En el presente trabajo se muestra el diseño y construcción de un sistema de control de micropasos para aumentar la resolución, es decir disminuir el paso del motor. Dicho sistema cuenta con una interfaz de usuario implementada en Visual Basic que recibe las consignas, éstas son enviadas a un microcontrolador PIC16F877A, el cual determina la cantidad de corriente que se debe suministrar a las bobinas del motor a través de la técnica de modulación de ancho de pulso (PWM). El resultado obtenido es un sistema capaz de controlar el sentido de giro, el posicionamiento y la velocidad angular de tres motores a pasos de manera simultánea, y con valores independientes para cada motor, con un micropaso de 0.225°.