SEL0328 - Laboratório de Controle de Sistemas (2023)

5)   Tarefa: Construir um modelo em Simulink para o motor CC com o PWM utilizando o powersim/simscape electrical. Nesta parte, utilize os valores estimados através do Parameter Estimation. Consultar as intruções fornecidas no arquivo simulação do motor CC. 

6) Acionamento do motor de corrente contínua: porque o acionamento PWM (ver Subseção 8.4 ou Seção 7.5). 

• Utilização e operação de módulo PWM analógico
•  Escolha da frequência de chaveamento

6)  Utilização e operação de módulo PWM analógico e escolha da frequência de chaveamento

i) Fixar o módulo PWM no canto de um protoboard e realizar as conexões para alimentação (ver Figura 8.24 ou Figura 7.17).

ii) Ajustar o potenciômetro P1 do módulo PWM para estabelecer a frequência de operação do PWM. Monitorar a forma de onda dente-de-serra no borne indicado na mesma figura.

iii) Verificar o funcionamento do módulo PWM aplicando diferentes níveis de tensão CC no borne de entrada Ent JP1-1 deste e observando a saída pulsada correspondente no borne Sai JP1-2.

vi)  Conectar um transistor de potência da família TIP 120 e o motor de acordo com o indicado na Figura 8.26 ou Figura 7.19 obedecendo a indicação de polaridade na ligação do diodo com a fonte externa.

v) Utilizando diferentes níveis de tensão de entrada no borne Ent JP1-1, verificar o funcionamento do motor.

7) Obtenção do ganho do amplificador de potência denotado Ka via simulação.

i) O ganho Ka pode ser obtido analiticamente, consultar Subseção 8.4, pg 201. 

Observação: para obter o ganho Ka experimentalmente seguir os seguintes passos. Utilizando o motor como carga, obter o ganho do amplificador de chaveamento (ver Pag. 107 da edição antiga ou pag. 201 edição 2016)  dado por  Ka=VM/u com VM o valor médio aplicado na armadura.  Para isso, aplicar uma tensão u na entrada do amplificador de potência  e no osciloscópio medir o ciclo de trabalho TON/T. Calcular VM=V TON/T  com V a tensão de alimentação do amplificador de potência. Repetir para outros 2 ou 3 valores de u. Então obter Ka usando regressão linear.

8) Obter o ganho Kat do estágio atenuador a ser colocado depois do tacogerador (ver pag. 109 ou pag. 204).  Obter via simulação

9)  Incluir Ka e Kat no diagrama de simulação do motor CC.

10) Encontrar a função de transferência a malha aberta, incluindo o ganho do tacogerador denominado Ktg, o ganho do estágio atenuador adicionado após o tacogerador denominado Kat e o ganho do amplificador de potência Ka.

11) Utilizando o diagrama de simulação acima, obter a velocidade do motor usando o Simulink.   Obter o valor de regime de ω(t) para valor máximo da entrada degrau u.