El presente Trabajo de Título tiene como objetivo realizar un análisis comparativo del
desempeño de estrategias de control avanzado aplicadas a un motor de inducción, en base a
resultados de simulaciones computacionales y pruebas experimentales. Para realizar las
pruebas experimentales se construyó un dispositivo de inversión de voltaje previamente
diseñado, que considera modificaciones para solucionar problemas de funcionamiento
presentados por la versión original.
Las estrategias de control aplicadas se basan en un esquema de control por
orientación de campo, realizando modificaciones en el bloque de control de velocidad de la
máquina. En primer lugar, se estudió la respuesta del sistema en base a un controlador de
velocidad “PI fraccionario”, la cual corresponde a una novedosa técnica que considera cálculo
de integrales no enteras para la determinación de la acción de control. En segundo lugar, se
implementó una estrategia de control exclusivamente aplicable a motores de inducción
denominada “Control por deslizamiento constante”. Esta estrategia está basada en la
optimización del par entregado por la máquina, lo que se traduce en una reducción de las
corrientes de línea para un nivel de carga fijo. Finalmente, se procedió a realizar el control de
velocidad del motor de inducción mediante la estrategia clásica que usa un controlador PI,
cuyos resultados servirán como base de comparación frente a las otras dos estrategias
expuestas.
Para realizar la comparación del desempeño de cada una de las técnicas se estudiaron
los tiempos de estabilización, corrientes máximas por fase, robustez frente a perturbaciones de
torque en el conjunto motor-carga, cálculo de índices de desempeño basadas en el error de
control (IAE, ISE, ITAE, ITSE) y aplicabilidad experimental en tiempo real de cada una de las
estrategias.
Con respecto a los resultados obtenidos, se puede decir que la utilización de un
controlador PI fraccionario permite obtener distintos tipos de respuestas, desde dinámicas
lentas y sin fluctuaciones hasta respuestas rápidas con fuertes oscilaciones, dependiendo del
orden de integración escogido. La estrategia de Control por deslizamiento constante presentó
los resultados esperados a nivel de simulación (esto es, bajo error de seguimiento y reducción
de corrientes de línea con respecto a las otras estrategias implementadas). Sin embargo, a nivel
experimental, el sistema no respondió de la forma presupuestada ya que al imponer un
deslizamiento constante las corrientes aumentaron considerablemente y no se consiguió un
seguimiento de referencia de velocidad.
El controlador PI puede ser interpretado como un caso particular del PI fraccionario
(considerando orden de integración unitario), y presentó un comportamiento adecuado tanto en
simulaciones como en pruebas de laboratorio.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/103205 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Mira Bocca, Felipe Javier |
| Contributors | Duarte Mermoud, Manuel, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería Eléctrica, Agusto Alegría, Héctor, Pelissier Montero, Ian |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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