Control por rechazo activo de perturbaciones de un motor DC con escobillas utilizando Simulink y Raspberry Pi
Autores: González N., Mario E.; Sierra H., Oscar H.; Higuera M., Oscar I.
Idioma: Inglés
Editor: Sonia C. Mangones
Año: 2025
Acceso abierto
Categoría
Licencia
Consultas: 17
Citaciones: Ingeniería e Investigación Vol. 45 Núm. 1
El control activo de rechazo de perturbaciones (ADRC) es un método robusto que no requiere un conocimiento preciso de la planta. Desarrollado en China por el profesor Jingqing Han, se basa en control PID, observadores de estado y funciones no lineales. Los motores DC con escobillas son conocidos por su bajo costo y el ruido que introducen en los circuitos de control. Este artículo demuestra que ADRC puede controlar eficazmente motores de DC de baja potencia con escobillas utilizando un modelo general no lineal y Simulink para su sintonización. Este modelo se simula utilizando parámetros proporcionados por el fabricante. Luego, se integra a la simulación un ADRC desarrollado y programado por los autores en MATLAB. Se sintoniza el controlador y se verifica su rendimiento. Posteriormente, el ADRC es implementado en una Raspberry Pi 3 utilizando los paquetes de apoyo de MATLAB y métodos desarrollados por los autores. El controlador es puesto a prueba en un motor de DC Faulhaber 2342L012CR (12 V/17 W). Los resultados muestran que es posible controlar la posición del motor de DC con escobillas de baja potencia mediante una sintonización basada en simulación. La interacción entre Simulink y Raspberry Pi 3 permite un sistema de control óptimo caracterizado por una respuesta rápida, un error mínimo en estado estacionario y ningún sobrepico perceptible. Esta implementación demuestra que el ADRC es un método de control práctico y eficiente para motores de DC con escobillas.
El control activo de rechazo de perturbaciones (ADRC) es un método robusto que no requiere un conocimiento preciso de la planta. Desarrollado en China por el profesor Jingqing Han, se basa en control PID, observadores de estado y funciones no lineales. Los motores DC con escobillas son conocidos por su bajo costo y el ruido que introducen en los circuitos de control. Este artículo demuestra que ADRC puede controlar eficazmente motores de DC de baja potencia con escobillas utilizando un modelo general no lineal y Simulink para su sintonización. Este modelo se simula utilizando parámetros proporcionados por el fabricante. Luego, se integra a la simulación un ADRC desarrollado y programado por los autores en MATLAB. Se sintoniza el controlador y se verifica su rendimiento. Posteriormente, el ADRC es implementado en una Raspberry Pi 3 utilizando los paquetes de apoyo de MATLAB y métodos desarrollados por los autores. El controlador es puesto a prueba en un motor de DC Faulhaber 2342L012CR (12 V/17 W). Los resultados muestran que es posible controlar la posición del motor de DC con escobillas de baja potencia mediante una sintonización basada en simulación. La interacción entre Simulink y Raspberry Pi 3 permite un sistema de control óptimo caracterizado por una respuesta rápida, un error mínimo en estado estacionario y ningún sobrepico perceptible. Esta implementación demuestra que el ADRC es un método de control práctico y eficiente para motores de DC con escobillas.