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control moderno para estudiantes que quieren realizar sus practicas de las practicas y para las practicas de sus practicas en las practicas estudiantiles.
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UNIVERSIDADAUTONOMADENUEVOLEONFacultaddeIngenieraMec anicayEl ectricaLaboratorioDise nodeSistemasMecatronicosEne.-Jun. 2008Practica4. Control deServomotoresUna vez que el estudiante ha aprendido a utilizar el entorno de labview,debe estar preparadopara crear un sistema mecatronico elemental. El desarrollo de algunas habilidades de pensamientocrtico y creatividad es fundamental y deben lograr ser puestas en practica. Ademas es necesariopara ello poder entender el uso de cada parte del sistema; es decir hardware (sistema mecanico),software PC (sistema computo) y componentes electricos para poder llevar a cabo la practica delaboratorio.Esta practica corresponde al primer acercamiento de los estudiantes con un sistema mecatronico.Se usara labview para crear un instrumento virtual VI, el cual controle el movimiento de un sevo-motorsimple. Esteejerciciotieneaplicacionesdiversasenmuchasdisciplinasquepermitiraalestudianteentenderyaprendersobreundispositivodecontrol ampliamenteusadoenequipoindustrial. Elequiponecesarioconsistedelacomputadoraconlabview, tarjetadeadquisicion,servomotor,cablesyconectores.1 IntroduccionElobjetivodeestelaboratorioescombinarsistemasmecanicos,electricosyelusodelacom-putadoraconlanalidaddeconstruirunsistemamecatronicosimple. Seconstruirauninstru-mentovirtual paracontrolarunservomotor, usadocomunmentecomodispositivodehardwareindustrial. Entre las habilidades a desarrollar por parte del alumno estan la creatividad para usarlabviewconel nderealizardiferentestareasdeaplicacion. Enestapractica, cadaestudiantedeberaentenderlaformadeusarlabviewparacontrolarel servomotoryobservarqueexistendistintasformasdeefectuarlo.Unservomotoresbasicamenteundemotordecorrientedirecta,elcualtienelacapacidaddeubicarlaposiciondesuejeencualquierposicionangluardentrodeciertorangodeoperacion.Generalmenteconsistedeunmecanismoquemueveunejedesalida, medianteunarreglodecircuitosdeconexionyengranes. El control deunservomotorsedescribemedianteunase nalcuadradadevoltajelacualindicalaposicionangulardeleje. Elangulodeubicaciondelmotordependedeladuraciondelase nal enel nivel encendido. Sualimentacionestadadaportrescableslosqueseutilizanparaenergizarycontrolarelservomotor,conloscualesseproporcionaelvoltajedeenergizacionytierra,ademasdelcabledondesedalaentradadecontrol.Laposicionyel movimientodel ejedesalidaserealizaporunprocesollamadoPCM(pulsecodemodulation)modulacionporimpulsoscodicados. Esteprocesosereereamandarpulsosde cierta longitud correspondientes a las posiciones angulares del eje de salida. Los servomotoresse utilizan frecuentemente en sistemas de radiocontrol y en robotica, pero su uso no esta limitadoaestasaplicaciones.2 ProcedimientoPararealizarlapracticasesugierealalumnolossiguientespasos:Enelpanelfrontalcoloqueunbotonoswitchdedeencendidoparaelinstrumentovirtualdelsevomotormedianteuncontrol0/1. Coloque un instrumento de medicion en el panel frontal que muestre los datos del instrumentovirtual. Este servira como interfase de comunicacion con el sevomotor por medio de la modulacionporpulsoscodicados.Coloqueungracadordese nal enel panel frontal. Esteelementoseusaraparaobservarlospulsosquesonenviadosalservomotor. En el diagrama a bloques coloque un ciclo while con la nalidad de repetir la accion a realizarun cierto n umero de veces, dentro del cual se colocaran los demas elementos o bloques del sistema.Coloqueunbloquedese naldeondacuadradadentrodelciclowhile.Lafrecuenciayamplituddelase nal deondacuadradadebenserconstantes. Estasademasdelafrecuenciademuestreoseproporcionancomoentradaspormediodebloquesdeentradaconstantes. Esimportanteresaltarqueel valordelafrecuenciacorrespondientealaposiciondel ejedependedel motor. Por lotanto, debeser consideradadeantemanoparaefectuar laoperacionnecesaria. Tambienconecteel instrumentodemedicionquemuestralosdatosalaterminaldelciclodeoperacion.Coloqueunelementoqueenvelasalidahaciaunpuertodigital enel diagramaabloques.Conectelaterminal desalidadelase nal cuadradaalaterminal deentradadeformadeondadelpuertodigital.Ejecuteelprogramayrealicepruebasdelmovimientodelservomotor. Cambielafrecuenciayelciclodeoperacionyobservecomodichosparametrosafectanelmovimientoyposiciondelejedesalidadelservomotor.3 ExperimentacionyReporteIncluyaunaseccionenlaquesedescribancondetallelospasosefectuadospararealizarestapractica. Escriba sus anotaciones en una lista enumerando las dicultades que tuvo para comple-tar el procedimiento. Para vericar o validar el funcionamiento del codigo graco del instrumentovirtual,hagapruebascondatosespeccosycomparealashojasdeespecicaciondedatos.Respondacomoserelacionauncambioenfrecuenciaoenelvalordelciclodeoperacionalamodulacionporpulsoscodicados. Mencionealgunasdelasobservacionesquetuvoal realizarlaspruebas,ascomolosdetallesespeccosdelcomportamientodelmotor,i.e. movimientodeleje,posicionesdeinicioynalizacion.2