Implementación en FPGA de un controlador robusto de velocidad del motor de CD accionado mediante convertidores en paralelo: con enfoque al rechazo activo de perturbaciones

Dr. Esteban Osvaldo Guerrero Ramírez

Instituto de Electrónica y Mecatrónica

Resumen

En esta investigación se presenta el análisis, diseño, simulación e implementación de un accionador eléctrico de motores de CD, bajo la perspectiva de la planitud diferencial y el rechazo activo de perturbaciones. Las metas principales de la ley de control propuesta son regular la velocidad angular del motor de CD y equilibrar las corrientes de los convertidores. Además, el controlador deberá rechazar activamente perturbaciones internas y externas, las cuales varían con el tiempo, pero con la restricción de ser acotadas. En el desarrollo de este trabajo de investigación se utiliza la metodología de diseño basada en modelos (MBD, Model Based Design). La implementación física del algoritmo de control se lleva a cabo en un arreglo de puestas programables en campo (FPGA, Field Programmable Gate Array) configurado mediante una herramienta de creación rápida de prototipos tal como system generator de xilinx (XSG, Xilinx System Generator) que trabaja bajo el ambiente de Matlab/Simulink. Para validar el funcionamiento del sistema propuesto, se presentan resultados de simulación y experimentales bajo diferentes condiciones de operación del motor y cambios de los parámetros del convertidor.

 

Palabras clave: Rechazo activo de perturbaciones, observadores GPI, motor de CD de excitación separada, FPGA, simulink, system generator de xilinx, diseño basado en modelo, prototipado rápidos de sistemas de control, co-simulación hardware.

Reseña curricular

Esteban O. Guerrero Ramírez, obtuvo el título de Ing. Eléctrico por el Instituto Tecnológico de Morelia, el grado de Maestría en Ciencias con especialidad en Ing. Electrónica en el Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico (CENIDET) en Cuernavaca, Morelos, y el grado de Doctor en Electrónica opción Sistemas Inteligentes Aplicados, por la Universidad Tecnológica de la Mixteca (UTM).