Control de posición y velocidad de un motor DC sin escobillas de imán permanente usando el controlador lógico difuso

Abstract

En el presente trabajo se describe el control de posición y velocidad de un motor DC sin escobillas de imán permanente aplicando teoría de "Lógica difusa" . Inicialmente el "Controlador lógico difuso" (FLC, por sus siglas en ingles) se desarrolla utilizando el Toolbox de "Lógica difusa" de Matlab y luego se incorpora en el modelo del sistema controlador-motor elaborado en Simulink, en este controlador se utiliza la información del sensor de posición y estableciendo una base de "reglas difusas" se determina la ley de control, que se transmite al controlador de corriente el cual mediante una regulación de corriente por histéresis genera la señal de control de pulsos y se transmiten al inversor, esto permite que el sistema responda siguiendo una señal de referencia arbitraria, de este modo las características dinámicas del motor DC sin escobillas tales como la velocidad, el torque, las corrientes y voltajes son obseryados y analizados utilizando el modelo desarrollado en Matlab. El motor DC sin escobillas presenta algunas ventajas en comparación con otros tipos de motores, sin embargo, la no linealidad de las características de su accionamiento hace que sea difícil de controlar mediante el uso de un controlador proporcional-integral(PI) convencional. Con el fin de superar este problema, el control mediante "Lógica Difusa'' se convierte en el más apropiado. Mediante la lógica difusa se logra reducir las oscilaciones en el periodo transitorio y se mejora la robustez del sistema de control. El ''Sistema difuso" se ha desarrollado para proporcionar una transición más suave, menos sobre-pico de la respuesta y mejor capacidad de rechazo a las perturbaciones, tales como cambios de los parámetros del motor o cambios en la carga del sistema. Los resultados obtenidos demuestran que el controlador lógico difuso es robusto y confiable frente a cambios de velocidad, variaciones de carga y variaciones de los parámetros internos del motor. Este sistema de control permite seguir de forma eficiente y con precisión las diferentes magnitudes y formas de velocidad de referencia.