ESTIMACIÓN DE LOS COEFICIENTES DE INERCIA Y DE FRICCIÓN DE UN MOTOR DE CD (ESTIMATION OF INERTIA AND FRICTION COEFFICIENTS OF A DC MOTOR)

María Elizabeth Orquiz Ávila, Israel U. Ponce, Luis Tupak Aguilar Bustos, Ángel Israel Soto Marrufo

Resumen


Resumen

En este trabajo se presentan algunos modelos de fricción, y se destaca la importancia de los parámetros de fricción viscosa y de Coulomb, los cuales son necesarios para definir los distintos modelos que describen el comportamiento de la fricción en sistema mecánicos. Se describen los métodos de torque constante y entrada tipo rampa para estimar los coeficientes de fricción viscosa y de Coulomb, estos métodos se aplican en un motor de CD para obtener sus parámetros. A fin de comprobar que los parámetros estimados son los adecuados, se diseña y se aplica un control de velocidad, utilizando un controlador proporcional con compensación. La estimación de los parámetros y el control de velocidad del motor se realiza de forma experimental utilizando una plataforma de Arduino UNO en conjunto con la herramienta de Simulink de MatLab. Los resultados muestran que los coeficientes de fricción estimados son adecuados.

Palabras Claves: control, estimación, fricción, motor de cd.

 

Abstract

In this paper, some friction models are presented, highlighting the importance of viscous and Coulomb friction parameters, which are necessary to define the different models that describe the friction behavior in mechanical systems. The constant torque and ramp-type input methods for estimating viscous and Coulomb friction coefficients are described. These methods are applied in a DC motor, and their parameters are obtained. To verify that the estimated parameters are adequate, a speed control is designed and applied, using a proportional controller with compensation. Parameter estimation and motor speed control is performed experimentally using an Arduino UNO platform together with Simulink tool of MatLab. The results show that the estimated friction parameters are adequate.

Keywords: control, friction, measurement, dc motor.


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Referencias


Acho, L., Iurian, C., Ikhouane, F., & Rodellar, J. (2007). Robust-Adaptive Control of Mechanical Systems with Friction:. Proceedings of the 2007 American Control Conference. New York.

Armstrong-Hélouvry, B. (1991). Control of Machines with Friction. Springer US.

Canudas de Wit, C. C., Olsson, H., Astrom, K. J., & Lischinsky, P. (1993). Dynamic Friction Models and Control Design. American Control Conference. San Francisco, CA, USA.

Freidovich, L., Robertsson, A., Shiriaev, A., & Johansson, R. (2010). LuGre-Model-Based Friction Compensation. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 18(1), 194-200.

Kelly, R., Llamas, J., & Campa, R. (Aug de 2000). A measurement procedure for viscous and coulomb friction. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 49(4), 857-861.

Orlov, Y., & Aguilar, L. T. (2014). Advanced H-infinity Control. New York: Birkhäuser.

Ponce, I. U., Orlov, Y., & Cuesta Garcia, J. R. (2015). Comparación de dos métodos de estimación de los parámetros de las fricciones viscosa y de Coulomb para un motor de CD. Congreso de Instrumentación SOMI XXX. Durango, Mexico.

Yao, J., Jiao, Z., & Ma, D. (12 de 2014). RISE-Based Precision Motion Control of DC Motors With Continuous Friction Compensation. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 61, 7067-7075.






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