MODELADO FÍSICO DE UN SISTEMA DE MOTORES BRUSHLESS BASADO EN CONTROL DIGITAL PID PARA LA ENSEÑANZA DEL CONTROL AUTOMÁTICO POR MEDIO DE LA PROGRAMACIÓN EN PLATAFORMA ARDUINO (PHYSICAL MODELING OF A BRUSHLESS MOTOR SYSTEM BASED ON DIGITAL PID CONTROL FOR TEACHING AUTOMATIC CONTROL THROUGH ARDUINO PLATFORM PROGRAMMING)
Resumen
El controlador PID (Proporcional-Integral-Derivativo) es uno de los más utilizados para el control de sistemas realimentados dentro de la industria, esto se debe a la sencillez y capacidad que posee de dar un buen comportamiento en una gran variedad de situaciones. En este artículo se presenta un modelado físico “PID” basado en control digital en una tarjeta Arduino, este sistema logra la estabilidad de dos motores brushless sujetos a un eje, los cuales pueden ser estabilizados ante una perturbación mediante las ganancias P, I & D; el modelado físico en conjunto con una simulación del “PID” en software que se presenta y explica más adelante son las herramienta base para la enseñanza del tema en sí, permitiendo a alumnos de materias de control de nivel superior experimentar y comprender un sistema “PID” real, esto mediante la observación de los tres tipos de respuestas de un sistema de control y su comparación de resultados entre la simulación y el sistema físico siendo muy descriptiva la enseñanza del “PID”.
Palabras Clave: Controlador PID (Proporcional-Integral-Derivativo), Arduino, sensor MPU-6050, señal de error y referencia, estabilidad, motores brushless.
Abstract
A PID (Proportional-Integral-Derivative) controller is one of the most used for the control of feedback systems within the industry, this is due to the simplicity and capacity that it has to give a good behavior in a great variety of situations without knowing in detail the plant that you want to control. This article presents a digital control system using the fundamentals of a PID controller on an Arduino board to achieve system stability of two brushless motors attached to one axis, which can be controlled by modifying the P, I & D gains to achieve its horizontal stability in case of a disturbance; this allows you to experience the operation of this system under a simple method of trial and error that is presented in this article. In addition, the system is focused as a learning and experimentation tool for higher level students in control subjects.
Keywords: PID (Proportional-Integral-Derivative) controller, Arduino, MPU-6050 sensor, error and reference signal, stability, brushless motors.
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77-91 PDFReferencias
elprocus. (2018). Introducción al funcionamiento y las aplicaciones del control electrónico de velocidad (ESC). 2020, de elprocus Sitio web: https://www.elprocus.com/electronic-speed-control-esc-working-applications/
TDK InvenSense. (2020). MPU-6050 Six-Axis (Gyro + Accelerometer) MEMS MotionTracking™ Devices. Disponible en: https://invensense.tdk.com/products/motion-tracking/6-axis/mpu-6050/
Arévalo, B. J., (2015). Tutorías con Ingenio Universidad Nacional. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=xI4yuB80Ow8
Llamas, L. (2019). TEORÍA DE CONTROL EN ARDUINO: EL CONTROLADOR PID. Disponible en: https://www.luisllamas.es/teoria-de-control-en-arduino-el-controlador-pid/
Tecno Recursos (2020). Controlador PID. Disponible en :https://www.picuino.com/es/arduprog/control-pid.html
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