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Sliding mode control to regulate the speed and position of a DC motor
SISTEMA DE CONTROL EN MODO DESLIZANTE PARA REGULAR LA POSICIÓN Y LA VELOCIDAD DE UN MOTOR DE CORRIENTE DIRECTA
Autor
Cornieles, Ernesto
Resumen
In the following paperwork the theory of Sliding Mode Control is applied, to regulate the position and speed of a motor of direct current. The mathematical development that will allow designing the controller will be expressed through virtual instruments in the block diagram of the LabView® software, which allows manipulating variables in real time thanks to the card of data acquisition DAQ6024E of the National Instruments. All the data is entered and got from the computer in an analogical form seen like a voltage signal. This insertion of data is possible through a digital tachometer that it interprets the pulses of the designed optical stopper as rad/seg for the case of the speed or in radians for the position. The exit of data is adapted through the amplification circuit and a power circuit that regulate the excitation voltage. With the purpose of obtaining a greater precision in the position of the axis of the motor the controller applied a constant tension whose value does not exceed the 2 volts in the terminals the motor. The engine speed will not exceed 190 rad/seg, so it may work in a rank of tension between 0 and 10 volts in terminals, with this was guaranteed the optimal operation of the circuit of power without reaching his limit of operation. All results obtained to control the position and angular velocity is satisfactory for desired radian and radians / sec of DC motor values. En el presente trabajo se aplica la teoría de un Sistema de Control en Modo Deslizante, para regular la posición y velocidad de un motor de corriente directa. El desarrollo matemático que permitió diseñar un panel donde el sistema de control se ha expresado a través de instrumentos virtuales en el diagrama de bloques del software de LabView®, que permite manipular variables en tiempo real gracias a la tarjeta de adquisición de datos DAQ6024E de la National Instruments. Todos los datos ingresan y salen del computador de forma analógica a través de un convertidor A/D, vista físicamente como una señal de voltaje. Esta inserción de datos es posible a través de un tacómetro digital que interpreta los pulsos del obturador óptico diseñado como rad/seg para el caso de la velocidad o en radianes para la posición. La salida de datos se adecua a través de un circuito de amplificación y un circuito de potencia que regularán la tensión de excitación. Con la finalidad de obtener una mayor precisión en la posición del eje del motor el controlador aplicará una tensión constante cuyo valor no excede los 2 voltios en los terminales del motor. La velocidad del motor no excederá los 190 rad/seg, es decir, trabajará en un rango de tensión comprendido entre 0 y 10 voltios en terminales, con esto se garantizará el óptimo funcionamiento del circuito de potencia sin alcanzar sus límites de operación. Todos los resultados obtenidos para controlar la posición y la velocidad angular son satisfactorios para los valores deseados en radianes y radianes/seg del motor de corriente directa.