Controlul Motorului de Curent Continuu cu Microprocesor

CAPITOLUL 1

Sisteme de reglare pentru acţionări electrice

1.1 Sisteme cu buclă deschisă şi bucla închisă

Sistemele de control, în general, pot fi împărţite in doua categorii:

- sisteme cu bucla deschisa

- sisteme cu bucla inchisa

Intr-un sistem cu bucla deschisa, controlerul calculeaza independent valoarea tensiunii sau curentului necesar actuatorului pentru a indeplini sarcina propusa si o trimite la acesta. In acest mod, controlerul nu va sti daca actuatorul a realizat sarcina de lucru propusa, deoarece nu exista reactie inversa din partea actuatorului.

Altfel spus, controlerul nu primeste nici o informatie din partea actuatorului. Acest tip de sistem depinde doar de cunoasterea de catre controler a caracteristicilor si parametrilor actuatorului. In figura urmatoare se prezinta schema bloc a unui sistem cu bucla deschisa. Actuatorul este un motor ce conduce un brat de robot. In acest caz, procesul este bratul de robot ce se roteste, iar variabila controlata este pozitia unghiulara a bratului de robot.

Consideram ca viteza unghiulara a motorului este de 5 grade pe secunda. Presupunem ca acest controler a primit sarcina de a deplasa bratul de robot cu 30 de grade. Inseamna ca durata cat se aplica tensiunea la motor va fi de 6 secunde.

S-ar putea, in zilele reci, cand lubrifiantul este mai vascos, bratul de robot sa se deplaseze doar cu 25 de grade. Apare astfel o eroare de 5 grade. Controlerul nu are cum sa stie de ea si nu va actiona in vreun fel pentru reducerea acestei erori.

Sistemele cu bucla deschisa sunt potrivite in aplicatiile unde actuatorii executa operatii repetabile si sigure. Releele si motoarele pas cu pas sunt dispozitive cu caracteristici ce prezinta un grad de siguranta in control.

Intr-un sistem cu bucla inchisa, iesirea procesului (variabila controlata)este permanent controlata de un senzor, cum este aratat in figura urmatoare. Senzorul ia cateva probe de la iesirea sistemului si converteste aceasta masuratoare intr-un semnal electric, ce este adus inapoi la controler.

Deoarece controlerul stie de fapt ce actiune realizeaza sistemul, poate face cateva ajustari pentru a readuce iesirea sistemului la valoarea necesara. Trecerea semnalului de la controler catre actuator formeaza calea directa, iar trecerea semnalului de la senzor catre controler este calea de reactie, calea inversa.

Inaintea controlerului se gaseste un comparator. Acesta efectueaza o operatie de scadere dintre semnalul de referinta si semnalul primit de la senzor. Astfel, ia nastere semnalul de eroare al sistemului. Acest semnal este diferenta dintre unde esti acum si unde ti-ai dorit sa fii. Controlerul intotdeauna actioneaza pentru a micsora aceasta eroare!

Controlerul poate utiliza o strategie de control mai simpla sau mai complexa pentru a minimiza aceasta eroare a sistemului. O strategie de control simpla se poate referi la oprirea sau pornirea unui actuator, de exemplu un radiator ce este pornit sau oprit pentru a mentine temperatura la un nivel dorit.