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Tarjeta controladora de      servomotor
Controlador PID
Esquema eléctrico de                 controlador de motorControlador 2                DSP     .     .Controlador n        ...
Esquema eléctrico (detalle)
Algunos terminales y funcionesµControlador    628   DAC    buffer   otrosP0.0 AD0        D0P0.1 AD1        D1P0.2 AD2     ...
Etapa de PotenciaDescripciónEntradas Iout, -Iout: Señal de ± 5Vprovenientes de DAC.Salida, Vm: ± 12V para accionar motorDC...
Encoder HEDS-5540Serie: HEDS-5540 E14 9748 AResolución, líneas por revolución, N=200 CPRNº canales: 2 + índiceRequiere res...
Motor de FaulhaberNº serie: 2230U012S 74 380MicroMo Coreless DC Motor 2230Diámetro 22mm, Longitud 30mmPotencia máx. contin...
Vista de tarjeta controladora (V1.0)
Vista de tarjeta controladora (V2.0)
Copias comerciales"Merlin: like having a thousand ninja engineers in your project!"
Detalles del desarrolloSi se desea trabajar con la etapa depotencia de manera aislada, se debeaplicar un nivel de voltaje ...
Comprueba microcontrolador  ;======================================================  ; PRUEBA DEL MICROCONTROLADOR  ;=====...
Generador de códigos                   Código LED1 LED2 LED3                  generado   1   0    0     00000000   0   1  ...
Prueba PID;=========================================================; PRUEBA_PID;=========================================...
Controlador integrado
Ajuste del PIDGanancia   Tiempo de     Overshoot        Tiempo de         Error en             subida                    e...
Demo en Red (Tutorial)  Buscar: Tutorial PID MATLAB
Autoajuste controlador PIDBlocksets->Non linear control design->PID Controller
Trayectoria de referencia
Consideraciones sobre cálculos
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Tarjeta controladora de servomotor para articulación robótica

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Proyecto de la Universidad de Huelva para el diseño, implementación y programación de una tarjeta controladora de servomotor con encoder para ser empleada en un brazo robot.

Por Vicente Herrera García y José Luis Fernández Márquez, con la supervisión del Dr. Omar Sánchez Pérez.

Realizado en 2001-2002.

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Tarjeta controladora de servomotor para articulación robótica

  1. 1. Tarjeta controladora de servomotor
  2. 2. Controlador PID
  3. 3. Esquema eléctrico de controlador de motorControlador 2 DSP . .Controlador n Desacople para control inteligente
  4. 4. Esquema eléctrico (detalle)
  5. 5. Algunos terminales y funcionesµControlador 628 DAC buffer otrosP0.0 AD0 D0P0.1 AD1 D1P0.2 AD2 D2P0.3 AD3 D3P0.4 AD4 D4 µCont. 628 buffer DACP0.5 AD5 D5 P0.0 D0 DAC0 A1 Y1 B8P0.6 AD6 D6P0.7 AD7 D7 P0.1 D1 DAC1 A2 Y2 B7P1.0 CLKP1.1 RST P0.2 D2 DAC2 A3 Y3 B6 LEDP1.2 AMARILL P0.3 D3 DAC3 A4 Y4 B5 O Vm LED (motor)P1.3 P0.4 D4 DAC4 A5 Y5 B4 ROJO LED P0.5 D5 DAC5 A6 Y6 B3P1.4 VERDEP1.5 G2 P0.6 D6 DAC6 A7 Y7 B2P1.6 CSP1.7 P0.7 D7 DAC7 A8 Y8 B1P2.0 A8 B8 Y1* P1.0 CLKP2.1 A9 B7 Y2* P1.1 RSTP2.2 A10 B6 Y3*P2.3 A11 B5 Y4* P1.6 CSP2.4 A12 B4 Y5*P2.5 A13 B3 Y6* P3.2 HIP2.6 A14 B2 Y7* P3.4 PSP2.7 A15 B1-* Y8* P3.5 WRP3.0 RXD Pin 7 DB9 P3.6 RDP3.1 TXD Pin 6 DB9 P1.5 G2P3.2 INT0 HI PulsadorP3.3 INT1 pruebasP3.4 T0 PS
  6. 6. Etapa de PotenciaDescripciónEntradas Iout, -Iout: Señal de ± 5Vprovenientes de DAC.Salida, Vm: ± 12V para accionar motorDC.Alimentación: +20V, -20V y tierra.
  7. 7. Encoder HEDS-5540Serie: HEDS-5540 E14 9748 AResolución, líneas por revolución, N=200 CPRNº canales: 2 + índiceRequiere resistencias de pull-up de 27 KohmVoltaje de alimentación, Vcc = 5 VIntensidad para alimentación 5V, Icc = 57 mA
  8. 8. Motor de FaulhaberNº serie: 2230U012S 74 380MicroMo Coreless DC Motor 2230Diámetro 22mm, Longitud 30mmPotencia máx. continua: 327 wPar de parada: 1’87 oz-inVelocidad sin carga: 9500 RPMPar de rozamiento: 0’017 oz-inVoltaje de alimentación: 12 VConstante de velocidad, kn = 799 rpm/VFuerza contraelectromotriz: kE = 1’250Constante de torque, kM = 1’699 oz-in/AValores recomendados:Velocidad hasta: 8’000 rpmPar hasta: 0’354 oz-inCorriente hasta (límites térmicos): 0’450 A
  9. 9. Vista de tarjeta controladora (V1.0)
  10. 10. Vista de tarjeta controladora (V2.0)
  11. 11. Copias comerciales"Merlin: like having a thousand ninja engineers in your project!"
  12. 12. Detalles del desarrolloSi se desea trabajar con la etapa depotencia de manera aislada, se debeaplicar un nivel de voltaje con referencia atierra a una de las dos entradas, Iout o -Iout,pero no a las dos. Si este voltaje esnegativo, el sentido de giro será inverso. Sise elige -Iout en lugar de Iout, el sentidoserá inverso al que sería con el otro.
  13. 13. Comprueba microcontrolador ;====================================================== ; PRUEBA DEL MICROCONTROLADOR ;====================================================== PRUEBA_MICRO SEGMENT CODE RSEG PRUEBA_MICRO NOP NOP NOP CLR P1.2 ; TODOS LOS LEDS ENCENDIDOS CLR P1.3 CLR P1.4 ME_QUEDO: JMP ME_QUEDO ; LAZO INFINITO END ;====================================================== ; FIN ;=======================================================
  14. 14. Generador de códigos Código LED1 LED2 LED3 generado 1 0 0 00000000 0 1 0 00000001 1 1 0 01111111 0 0 1 10000000 1 0 1 10000001 0 1 1 11111110 1 1 1 11111111
  15. 15. Prueba PID;=========================================================; PRUEBA_PID;=========================================================; PROGRAMA MODO POSICIÓN; ESTADO DEL SISTEMA; LED AMARILLO: SISTEMA ENCENDIDO; LED ROJO: HA EXISTIDO ERROR; LED VERDE: INDICA QUE SE EJECUTA TRAYECTORIA; PROGRAMA HACE:; ACELERA, VELOCIDAD Y DESACELERA EN 30 SEGUNDOS$NOMOD51$INCLUDE (at898252.INC);==========================================================; DEFINICION DE VARIABLES;==========================================================CS1 EQU P1.6 ; Habilita 628WR1 EQU P3.5 ;ESCRITURA 628PS1 EQU P3.4 ;PS 628 PS=0 comando PS=1 datoRD1 EQU P3.6 ;LECTURA 628RST1 EQU P1.1 ;RESET 628OE1 EQU P1.5 ;HABILITA BUFFER
  16. 16. Controlador integrado
  17. 17. Ajuste del PIDGanancia Tiempo de Overshoot Tiempo de Error en subida establecimiento estado estable Kp Decrementa Incrementa Cambia poco Decrementa Ki Decrementa Incrementa Incrementa Elimina Kd Cambia poco Decrementa Decrementa Cambia poco
  18. 18. Demo en Red (Tutorial) Buscar: Tutorial PID MATLAB
  19. 19. Autoajuste controlador PIDBlocksets->Non linear control design->PID Controller
  20. 20. Trayectoria de referencia
  21. 21. Consideraciones sobre cálculos

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