Diseño e implementación de un sistema de control para motores de contínua mediante un microcontrolador Arduino

Abstract

[ES] En el presente trabajo se ha abordado el reto de diseñar e implementar de un sistema de control que permita regular tanto la velocidad de rotación como el ángulo de giro de un motor de continua mediante un microprocesador Arduino. Para conseguir dicho objetivo se optado por programar dos PID digitales en el Arduino, ejecutándose uno de ellos si se requiere controlar la posición, y otro si se requiere controlar la velocidad. A fin de permitir la entrada de datos por parte del usuario se ha incluido un teclado y un encoder con pulsador (le permitirán configurar el controlador e introducir la referencia), también se ha incorporado una pantalla LCD que permite la comunicación controlador-usuario. Además de las funcionalidades necesarias para cumplir con el objetivo de controlar la velocidad y ángulo de giro del motor de continua se ha optado por introducir otras como puede ser el control de la intensidad, tensión y potencia consumida. Con tal de crear un dispositivo robusto y estético todos los elementos han sido introducidos en una caja.

[CA] En el present treball s'ha abordat el repte de dissenyar i implementar d'un sistema de control que permeta regular tant la velocitat de rotació com l'angle de gir d'un motor de contínua mitjançant un microprocessador Arduino. Per a aconseguir aquest objectiu s'optat per programar dos PID digitals en el Arduino, executant-seun d'ells si es requereix controlar la posició, i un altre si es requereix controlar la velocitat. A fi de permetre l'entrada de dades per part de l'usuari s'ha inclòs un teclat i un encoder amb polsador (li permetran configurar el controlador i introduir la referència), també s'ha incorporat una pantalla LCD que permet la comunicació controlador-usuari. A més de les funcionalitats necessàries per a complir amb l'objectiu de controlar la velocitat i angle de gir del motor de contínua s'ha optat per introduir altres com pot ser el control de la intensitat, tensió i potència consumida. Amb la condició de crear un dispositiu robust i estètic tots els elements han sigut introduïts en una caixa.

[EN] In this project, it is taken the challenge of designing and implementing a control system that allows regulating both the rotation speed and the rotation angle of a DC motor by means of an Arduino microprocessor has been addressed. To achieve this objective, it was decided to program two digital PIDs in the Arduino, executing one of them if it is required to control the position, and another if it is required to control the speed. In order to allow data entry by the user, a keyboard and a push-button encoder have been included (they will allow the user to configure the controller and enter the reference), as well as an LCD screen that allows the communication system-user. In addition to those functionalities necessary to meet the objective of controlling the speed and angle of rotation of the DC motor, it has been decided to introduce other such as the control of the current, voltage and power consumed. To create a robust and aesthetic device, all the elements have been placed in a box.