Strategies for Speed Control of a Simplified Electric Differential Drive

Abstract

[CA] Aquest treball pretén proporcionar un control de velocitat eficaç d'un simple motor de corrent continu mitjançant la implementació del seu model en l'entorn Matlab / Simulink. Això s'aconsegueix simplement controlant la tensió d'entrada al motor, que resulta ser subministrada per una bateria. Aquest model es valida reproduint corbes de descàrrega i comparant-les amb aquelles del fabricant. Finalment, tant els motors de corrent continu com els models de bateries s'utilitzen per a una implementació pràctica consistent en modelar un cotxe elèctric amb un accionament diferencial, en el qual la trajectòria es controla alterant les velocitats de les dues rodes. Per tal de satisfer els requisits de disseny establerts, s'ha dissenyat un compensador. Els controladors "lead" i "lag" s'implementen i es comparen entre ells estudiant els requisits d'esforç de control dels dos sistemes de retroalimentació. Finalment, un filtre PID, que s'ha comparat amb dos anteriors, serà sintonitzat i escollit per compensar la planta.

[EN] This paper aims to provide an effective speed control of a simple DC motor by implementing its model in Matlab/Simulink environment. This is achieved by simply controlling the input voltage to the motor, which happens to be supplied by a battery. The model is validated by reproducing discharge curves and comparing them to the manufacturer's ones. Finally, both DC motor and battery models are used for a practical implementation consisting of the modeling of an electric car with a differential drive, in which trajectory is controlled by altering the speeds on both wheels. In order to satisfy the set design requirements, a compensator is designed. Lead and lag controllers are implemented and compared between them by studying the control effort requirements of the two feedback systems. Eventually a PID filter, which has been compared to two previous ones, will be tuned and chosen for compensating the plant.