Informática Industrial y Comunicaciones TRABAJO CURSO 2013/2014

Transcripción

1 Iformática Idustrial y Comuicacioes TRABAJO CURSO 203/204. Itroducció Realizar u programa para el cotrol de posició y velocidad de u motor DC. El programa será realizado e modo cosola, utilizado Microsoft Visual Studio 2008 bajo Sistema Operativo Widows XP/Widows 7. Se utilizará como sistema a cotrolar el simulador de sistema mecatróico dispoible e la págia web de la asigatura (última versió descargable desde ). 2. Especificacioes El trabajo cosistirá e desarrollar el software ecesario para cotrolar e lazo cerrado la posició de u motor de corriete cotiua, segú el esquema idicado e la figura. El fucioamieto es el siguiete: Mediate los iterruptores de etrada digital, el usuario podrá establecer las siguietes codicioes de fucioamieto: Bit peso Selecció Estado Estado 0 0 Arracar y parar el cotrol del motor Arracar Parar (u =0) Gestió del problema de paso por 80 Gestioar No gestioar 2 Realizar el desplazamieto por el camio más corto Gestioar No gestioar 3 Selecció del modo de cotrol Todo/ada R(z) Mediate salidas digitales hacia idicadores lumiosos se idicará el estado de giro. o Bit de peso 6: girado a derecha. o Bit de peso 7: girado a izquierda.

2 Mediate teclado, el usuario podrá itroducir los siguietes comados, que debe producir el efecto idicado: o POS=valor_e_grados cambia la posició objetivo a la deseada. o POS=POT la posició objetivo es fijada por poteciómetro. o TENSION=valor_e_volt tesió a utilizar e el cotrol todo/ada (sólo se usa si modo de cotrol = todo/ada). o RZ=[ b bm] / [a0 a a] cambia el regulador del lazo de cotrol (sólo se usa si modo de cotrol = R(z) ). Periódicamete (Tm=200 m se ejecutará u paso de u lazo de cotrol, co los siguietes pasos: o Detecció del modo de fucioamieto deseado segú el estado de las etradas digitales. o Obteció de la referecia (de comado de usuario o de poteciómetro e el simulador). o Lectura de la posició actual del motor e grados. o Desplazamieto de tablas temporales: e y u. o Cálculo del error actual e itroducció e tabla e. o Cálculo de salida actual u (e voltio a través de u algoritmo todo/ada o la implemetació de la ecuació e diferecias correspodiete a: m b. z... bm. z R( z) a. z... a. z (valores por defecto idicados e aexo ). o Cálculo y geeració de señal PWM para cambiar la etrada del motor a partir del valor u actual. o Escritura e display LCD de los valores de cosiga (ª líea) y posició actual (2ª líea). o Activació de las lámparas que idica direcció de giro. 3. Requerimietos de programació Realizar fucioes para las partes del programa que pueda ser reutilizables. Utilizar iterrupcioes para la temporizació de cotrol. Icluir e la cabecera de cada fució cometario que iforme sobre su tarea, sus parámetros, valor devuelto, y otras cosideracioes (asigació diámica de memoria que debe liberar el llamador, modificació de variables aputadas por putero, uso de variables globale. Utilizar #defie para las costates o triviales que sea ecesarias. Realizar el programa e al meos 3 módulos de código fuete (co sus correspodietes archivos de ecabezado): o pricipal.c (sólo mai). o rutiacotrol.c (fució de servicio de la temporizació del lazo de cotrol, y fucioes ecesarias úicamete para ella). o fucioes_auxiliares.c (resto de fucioes a utilizar). Utilizar asigació diámica de memoria para las tablas cuyo tamaño o se coozca e tiempo de compilació. 2

3 4. Calificació La calificació del trabajo se realizará del modo siguiete: Coteido del trabajo El trabajo cumple las especificacioes del apartado 2 fucioado correctamete y co ua programació adecuada (uso de fucioes, asigació diámica de memoria, etc.). El trabajo cumple las especificacioes del apartado 2 pero tiee alguos problemas leves de fucioamieto o de programació iadecuada. Falta alguos coteidos, o alguos problemas de fucioamieto o programació iadecuada so más graves. El trabajo o cumple las especificacioes del apartado 2, o tiee graves fallos de fucioamieto o de cocepto, o partes sustaciales ha sido copiadas. Las siguietes adicioes sumará calificació hasta 0: Coteido adicioal Añadir comado de teclado: MEDIR=POS/VEL Co el siguiete fucioamieto: o Si se seleccioa MEDIR=POS (valor por defecto), se utiliza el poteciómetro para la medida de posició. o Si se seleccioa MEDIR=VEL, se lleva el motor a la posició 0, y ua vez allí, se pasa a medir la posició mediate la itegració de la señal de velocidad (utilizar itegració trapezoidal). Filtrar la salida medida (posició o velocidad) mediate u filtro de media para u mejor fucioamieto ate ruidos e las señales (se puede icluir ruido e cada coversió del simulador co doble-clic e el bloque correspodiete). Realizar cotrol de velocidad (regulador idicado e aexo), y utilizarlo para realizar ua parada más rápida cuado se desactiva el bit de peso 0 de etrada digital. Añadir comados por teclado: SLEEP=Tiempo_e_ms El programa deja de ateder comados durate el tiempo idicado. COMMENT= texto Se escribe el texto idicado e la ª líea del LCD, e lugar del valor de cosiga de posició. EJECUTAR="archivo.txt" El programa debe leer líeas del archivo idicado, y ejecutar los comados idicados e ellas (POS=, RZ=, ). Se probará su fucioamieto co el archivo de etrada del siguiete elace: Calificació 6 ptos 5 ptos 4 ptos (compesable) 0 3 ptos (repetir) Calificació + pto + pto + pto + pto Cuado se icluya algua de las adicioes ateriores, se idicará e el programa activado el bit del mismo peso de las salidas digitales. Ej: se ha icluido las adicioes, 3 y 4: 3

4 5. Etrega Comprimir los archivos de código fuete y ecabezados (.c y.h) e u archivo (.zip ó.rar) co el ombre y apellidos del alumo. Eviar el archivo comprimido por a la direcció: ialvarez@isaiovis, co solicitud de cofirmació de recepció. Fechas límite de etrega: 04/Juio/204 (covocatoria Mayo/Juio) 6/Julio/204 (covocatoria Juio/Julio). 4

5 Aexo: reguladores FUNCION DE TRANSFERENCIA DEL MOTOR, VELOCIDAD/TENSION: G( ( U( K τ.s Valor K τ Simulador 2 rpm/v 2.5 s REGULADOR EN MODO VELOCIDAD: R(z) u b 0 U(z) E(z) (a b.z a.z b... a... b... bm.z... a.z m ) m m Tm 200 ms m 2 b V/rpm b V/rpm b V/rpm 2 a -.98 a Resultados esperados ate escaló de referecia 60 rpm FUNCION DE TRANSFERENCIA DEL MOTOR, POSICION/TENSION: G( ( U( K' s. τ.s K 72 º/V.s τ 2.5 s REGULADOR EN MODO POSICION: R(z) u b 0 U(z) E(z) (a b.z a.z b... a... b... bm.z... a.z m ) m m Tm 200 ms m b V/º b -0. V/º a Resultados esperados ate escaló de referecia 90º 5