Control de un motor Brushless DC para aplicación en un vehículo eléctrico
Fecha
2019
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Editor
Universidad Católica de Cuenca.
Resumen
EN ESTE PROYECTO SE IMPLEMENTA UN SISTEMA DE CONTROL NO LINEAL PARA LA REGULACIÓN DE VELOCIDAD DE UN MOTOR BRUSHLESS INSTALADO EN UN PROTOTIPO COMERCIAL TIPO TRUGGY DE ESCALA 1/16. ESTE DESARROLLO GENERA CONOCIMIENTO Y EXPERTICIA PARA FUTURAS IMPLEMENTACIONES DE SISTEMAS DE CONTROL EN MOTORES EMPLEADOS EN TRACCIÓN ELÉCTRICA TALES COMO VEHÍCULOS ELÉCTRICOS, VEHÍCULOS HÍBRIDOS Y SCOOTERS.
PARA REALIZAR EL CONTROL SE PROCEDIÓ A DETERMINAR LA PLANTA DEL SISTEMA QUE CONSISTE EN LOS ELEMENTOS MECÁNICOS TALES COMO: CHASIS, SISTEMA DE DIRECCIÓN, SISTEMA DE AMORTIGUAMIENTO Y NEUMÁTICOS; ASÍ ASÍ COMO LA ELECTRÓNICA Y LOS ACTUADORES: MOTOR BRUSHLESS, BATERÍAS, CONTROLADOR Y SENSORES. ACORDE AL MODELO DEL MOTOR SE DETERMINARON LAS FUNCIONES DE TRANSFERENCIA DE TODOS LOS ELEMENTOS TRANSFORMÁNDOLAS EN INERCIAS Y RESISTENCIAS ACOPLADAS AL MOTOR. NO SE HA CONSIDERADO DISTINTOS TIPOS DE SUPERFICIE CON EL FIN DE SIMPLIFICAR LOS CÁLCULOS.
EL CONTROLADOR FUE IMPLEMENTADO EN UN MICROCONTROLADOR PIC MODELO 18F4550, MISMO QUE SE INSTALÓ EN EL VEHÍCULO TIPO TRUGGY. PARA REALIZAR EL CAMBIO DE VELOCIDAD Y MODIFICACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE LOS CONTROLADORES EN TIEMPO REAL, SE INCORPORÓ COMUNICACIÓN VÍA BLUETOOTH ENTRE LA PLACA DE CONTROL Y UNA APLICACIÓN DE CONTROL INSTALADA EN UN TELÉFONO INTELIGENTE O UNA COMPUTADORA.
EL MONITOREO DE LA INFORMACIÓN PROVENIENTE DEL MICROCONTROLADOR SE REALIZÓ MEDIANTE UNA PLACA MODELO ARDUINO ATMEGA 2560, Y TRANSMITIDA POR EL CABLE DE DATOS USB DE LA PLACA ARDUINO.
SE PROCEDIÓ A CALCULAR LOS PARÁMETROS DE LOS CONTROLADORES CON EL FIN DE ENCONTRAR LAS CARACTERÍSTICAS ÓPTIMAS DE RESPUESTA, CON ESTA INFORMACIÓN SE DISEÑÓ UNA APLICACIÓN EN MATLAB QUE PERMITE SIMULAR Y CALCULAR LA RESPUESTA DEL CONTROLADOR Y LA PLANTA. PARA ESTE PROYECTO SE PROBARON TRES MODELOS DE SISTEMAS DE CONTROL: PID, REALIMENTACIÓN DE ESTADOS Y, REALIMENTACIÓN DE ESTADOS CON INTEGRADOR, SIENDO EL ÚLTIMO SISTEMA EL QUE MEJOR COMPORTAMIENTO PRESENTA TANTO EN LAS SIMULACIONES EN EL AMBIENTE MATLAB COMO EN LAS PRUEBAS PRÁCTICAS.
CON ESTE TRABAJO DE TITULACIÓN SE HA PROBADO Y VALIDADO UN MÉTODO PARA LA OBTENCIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA PLANTA FÍSICA Y LOS ACTUADORES DE UN VEHÍCULO ELÉCTRICO A ESCALA. ASÍ MISMO CON ESTA PLANTA REAL SE VALIDA LA MEJORA QUE PRESENTA AL COMPORTAMIENTO DE LA VELOCIDAD AL UTILIZAR LOS CONTROLADORES, ESPECIALMENTE EL CONTROLADOR BASADO EN LA REALIMENTACIÓN DE ESTADO CON INTEGRADOR.
Descripción
Palabras clave
Control PID, Respuesta al impulso, Motor burshless, Vehículo eléctrico, Ecucaciones de estado
