Il motore in corrente continua Schema elettrico equivalente
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Controllo della velocità di un motore in corrente continua Il motore in corrente continua Quando la corrente scorre negli avvolgimenti, si genera un campo magnetico intorno al rotore. La parte sinistra del rotore è respinta dal magnete di sinistra ed attirata da quello di destra. Analogamente fa la parte in basso a destra. La coppia genera la rotazione. http://ww2.unime.it/weblab/ita/ElectricMot or/ElectricMotor_ita.htm http://www.majorana.org/drupal/browser/ dispense/elettrotecnicaIPIA/Motoriduttori.pdf Schema elettrico equivalente Caratteristiche • Momento di inerzia del rotore (J) = 0.01 kg.m^2/s^2 • coefficiente d’attrito del sistema meccanico (b) = 0.1 Nms • forza elettromotrice costante (K=Ke=Kt) = 0.01 Nm/Amp • resistenza elettrica (R) = 1 ohm • induttanza (L) = 0.5 H • input (V): tensione di ingresso • output (theta): posizione dell’albero •T = coppia • = posizione angolare • = velocità angolare Leggi di Newton e di Kirchhoff Trasformate di Laplace Funzione di trasferimento Specifiche richieste Tempo di salita minore di 2 secondi per avere rapide variazioni di velocità Sovraelongazione minore del 5% per evitare danni al motore Errore a regime minore del 1% affinchè possa girare alla velocità desiderata Risposta al gradino ad anello aperto 3 secondi per raggiungere la condizione di regime Regolazione PID Kp = 100 Ki = 1 Kd = 1 tempo di assestamento troppo lungo Kp = 100 Ki = 200 Kd = 1 sovraelongazione troppo elevata Kp = 100 Ki = 200 Kd = 10 Tempo di salita minore di 2 secondi Sovraelongazione minore del 5% Errore a regime minore del 1% Diagramma di Bode del sistema originale Diagramma di Bode con guadagno aggiuntivo pari a 70 Margine di fase = 60° Risposta al gradino con guadagno aggiuntivo pari a 70 Tempo di assestamento come richiesto, sovraelongazione ed errore a regime elevati Diagramma di Bode con guadagno aggiuntivo pari a 50 e inserimento di rete ritardatrice Risposta al gradino corrispondente alla situazione del precedente diagramma di Bode Tempo di salita minore di 2 secondi Sovraelongazione minore del 5% Errore a regime minore del 1
