Control de Motores Brushless con seguimiento de modelo de estructura variable integral mediante el uso del procesador digital de señales

Abstract

Este trabajo trata sobre el diseño, simulación e implementación de un controlador de velocidad basado en el uso del procesador digital de señales DSP. El método aplicado para el control es conocido con el nombre de “Control Seguidor de Modelo de Estructura Variable Integral“ IVSMFC, el cual utiliza el error entre las variables de estado de un modelo y de la planta a controlar para definir una función de control, de modo que la trayectoria del error tome el camino que lo haga converger a cero a través de un plano llamado de deslizamiento “sliding motion“. El Control ha sido diseñado para manejar un motor de imán permanente trifásico de campo magnético sinusoidal, conocido con el nombre de Brushless AC, este control debe obtener una regulación de velocidad bastante precisa, y debe seguir la trayectoria de velocidad establecida por el modelo. El algoritmo de control debe tener en cuenta de que pueden haber variaciones en los parámetros antes y después del arranque, estas variaciones pueden provenir de los defectos de fabricación, materiales utilizados, temperatura, fricción, etc.

This work deals with the design, simulation and implementation of a digital signal processor DSP based speed controller. The method applied is known as “Integral Variable Structure Model Following Control“ IVSMF, which takes the error between the state of the model and the controlled plant, this error is to be minimized using the boundaries defined in the slidins mode plañe. The Control has been design to drive a permanent magnet motor with back sinusoidal field. known as a brushless AC motor, obtaining accurate speed regulation and the tracking of a prestablished trayectory. The implementation is developped using two DSP's sharing a comen on memory, one of them dedicated to implement the control algorithm, and the other devoted to control the current controíled inverter PWM, process the signais comming from the hall effect current sensors, calculate the real position with a encoder and control the memory transfer data between both processors. The control algorithm used is such it considers the variations of the the plant parameters, those parameters can have variations due to different factors such as core manufacture, temperature, friction, etc.