Diseño, implementación y evaluación de algoritmos de control para relés electromecánicos

Autor: Serrano Seco, Eloy, Ramírez Laboreo, Edgar Jorge, Sagüés Blázquiz, Carlos
Rok vydání: 2021
Zdroj: Zaguán. Repositorio Digital de la Universidad de Zaragoza
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Popis: El presente Trabajo Fin de Máster se ha realizado dentro del marco de colaboración en I+D+i entre la Universidad de Zaragoza y BSH Electrodomésticos España. El principal objetivo del mismo ha sido la mejora de la calidad del funcionamiento de los relés electromecánicos con los que cuentan ciertas etapas electrónicas de sus productos. Esta mejora de calidad se centra en la reducción de ruido acústico, molesto para el cliente, y la reducción de rebotes de los contactos, producidos por los impactos de los componentes internos de estos dispositivos en los momentos de conmutación. En primer lugar, se presenta el sistema con el que se va a trabajar, con el fin de asentar unos precedentes de las limitaciones y del punto del cual se parte. En el sistema se incluye tanto el dispositivo a controlar (relé electromecánico), el dispositivo de control (la tarjeta de desarrollo F28379D de Texas Instruments) y la “shield” de acondicionamiento, realimentación y unión entre los dos dispositivos anteriores. Para poder desarrollar el control, que permita cumplir los objetivos fijados, es necesario la realización del modelado e identificación de sus parámetros. Para el modelado se ha partido de las ecuaciones fundamentales que describen el electromagnetismo y el movimiento del dispositivo. Sin embargo para la identificación de parámetros se ha optado por ajustarlos en base a datos experimentales y técnicas de identificación de sistemas. Por esta razón, se obtiene un modelo “grey box”. La estrategia de control parte de un control en lazo abierto (gracias al modelo se calcula una entrada de tensión que genere una trayectoria deseada). Debido a restricciones del sistema, se amplió con un control serie proporcional-integral. Finalmente, termina< siendo un control en cascada en el cual coexisten un control que trabaja una vez por conmutación y control en tiempo real. El objetivo de esta última estrategia es mitigar los efectos producidos por la aleatoriedad del funcionamiento del relé y posibilitar el uso general de los parámetros para la implementación del algoritmo de control. Además, durante el desarrollo de la estrategia de control, se analizan diferentes trayectorias de referencia para el movimiento que se produce la conmutación del relé. Estas trayectorias se diferencian principalmente en la consideración de posiciones intermedias durante el vuelo de los componentes del relé. Finalmente, para poder realizar la experimentación, como forma de comprobación de las suposiciones realizadas y el funcionamiento del control, se procede a la implementación de cada una de las de las estrategias de control desarrolladas. Gracias a dicha implementación y experimentación, se puede validar la estrategia de control y el cumplimiento de los objetivos de este trabajo.
Databáze: OpenAIRE
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