Desarrollo de un generador eólico de pequeña potencia usando control óptimo, con el microcontrolador 18F452

Abstract

En el desarrollo de la presente tesis, se plantea la solución, para la regulación de la velocidad de rotación de un sistema eólico; aplicando dos técnicas de regulación las cuales indicamos a continuación: a) Control de posición del plano de rotación del rotor. b) Control de posición por paso variable del alabe (PITCH CONTROLER). Considerando un sistema con una entrada y una salida (SISO); el cual esta sujeto a cargas no lineales debido a las variaciones de las velocidades del viento; y empleando la metodología de Control Optimo discreto se tiene como objetivo regular la velocidad de rotación del sistema eólico. En el caso a) que es tema de la presente tesis, el sistema no lineal a controlar consiste de una góndola, la cuál recibe una fuerza axial variable debido al viento. Como consecuencia de esta fuerza, aplicada excéntricamente al eje de basculación, se produce un momento de giro de la góndola en sentido horario, haciendo variar la orientación del plano de rotación en el sentido adecuado, realizando una primera regulación mecánica. Simultáneamente debe actuar un servomotor DC de imán permanente con reducción, solidario al eje de basculación, controlando el ángulo del plano de rotación, para obtener una frecuencia de rotación constante del rotor.

In the development of show it thesis, the solution, in order to the rotation velocity regulation of an aeolian system comes into question; Applying two regulation tech¬niques which we indicated below: a) Position Control of the rotation diagram of the rotor. b) Position Control for variable step of the paddle (PITCH CONTROLLER). Considering a system with an entrance and an exit (I PILFER); Which this one fastened abundantly nonlinear due to the variations of the wind’s velocities; And using discreet Control Optimal methodology the capability velocity of the aeolian system is aimed at regulating. In the case a) that he is theme of show it thesis, the nonlinear system he consists of a gondola, her as to control receive an axial force variable due to the wind. As a consequence of this force, her as he is applied eccentrically to basculation axle, he produces a turning moment of the gondola in felt schedule, doing to vary the made suitable, orientation of the diagram of rotation, in the sense accomplishing a first mechanical regulation. Simultaneously he must perform on a servomotor AD of permanent magnet with reduction, solidary to basculation axle, controlling the angle of the rotation diagram, to obtain a constant rotation frequency of the rotor.