TÍTULO: Controlador de velocidade Proporcional-Integral para motor DC utilizando funções do LabVIEW

TITLE: Proportional-Integral speed controller for DC motor using LabVIEW functions

autor/author(s): Santos, B.J., Leão, T.F. & Bock, E.G.P.

RESUMO: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um controlador de velocidade (RPM) para motor de Corrente Contínua (DC, da sigla em inglês) utilizando técnicas de Controle de Processos e funções do LabVIEW® (National Instruments, EUA). Um sistema atuando em malha fechada possibilita uma resposta eficaz do controlador aos distúrbios pelas perturbações e ruídos dos sinais externos a planta, pois o controlador monitora e executa atuações de reação em tempo real aos fenômenos físicos previamente convertidos em pulsos elétricos digitais ou analógicos por meio de transdutores, desta forma mantendo o sistema estabilizado na aplicação da variável controlada independente do ambiente externo nas condições de contorno especificadas, garantindo assim a homogeneidade inerentes em aplicações industriais, assim como resguardando o sistema de eventuais problemas técnicos. O controlador foi desenvolvido por meio de linguagem gráfica no LabVIEW, o atuador é um módulo de ponte H L298N (STMicroelectronics, Suiça) que varia a tensão de saída proporcionalmente a porcentagem de Duty Circle PMW da Entrada Enable, o L298N foi acoplado eletricamente a um motor EC 353518 (Maxon, Suiça) que varia a velocidade (RPM) linearmente à tensão fornecida pelo L298N e o transdutor é um sensor encoder rotacional KY-040 (Keyes, EUA), que converte a rotação do rotor do motor em pulsos elétricos digitais, Rpodendo assim calcular a velocidade do motor por uma quantidade exata de pulsos. A leitura da velocidade do motor foi satisfatória e o controle PI da velocidade apresentou erro em regime estacionário menor que 2%.

ABSTRACT: This paper presents the development of a speed controller (RPM) for Direct Current (DC) motor using Process Control techniques and LabVIEW® (National Instruments, USA) functions. A system operating in closed loop enables an effective response of the controller to disturbances by disturbances and noise from external signals to the plant, because the controller monitors and performs reaction actions in real time to physical phenomena previously converted into digital or analog electrical pulses by means of transducers, thus keeping the system stabilized in the application of the controlled variable independent of the external environment in the specified boundary conditions, thus ensuring the homogeneity inherent in industrial applications, as well as protecting the system from any technical problems. The controller was developed through graphic language in LabVIEW, the actuator is an H bridge module L298N (STMicroelectronics, Switzerland) that varies the output voltage proportionally to the percentage of Duty Circle PMW of the Enable input, the L298N was coupled electrically to a motor EC 353518 (Maxon, The L298N was electrically coupled to a motor EC 353518 (Maxon, Switzerland) that varies the speed (RPM) linearly to the voltage supplied by the L298N and the transducer is a KY-040 (Keyes, USA) rotational encoder sensor, which converts the rotation of the motor rotor into digital electrical pulses, thus being able to calculate the motor speed by an exact amount of pulses. The motor speed reading was satisfactory and the PI speed control showed a steady state error of less than 2%.

PALAVRAS-CHAVE: Controlador, Motor DC, Controle PI, LabVIEW.

KEYWORDS: Controller, DC Motor, PI Control, LabVIEW.

CITAÇÃO / CITATION: Santos,  B. J, Leão T. F. & Bock E. G. P. Controlador de velocidade Proporcional-Integral para motor DC utilizando funções do LabVIEW. The Academic Society Journal, 2(1) 34-44, 2018. DOI: doi.org/10.32640/tasj.2018.1.34.