El documento presenta el plan de trabajo para un proyecto que tiene como objetivo diseñar e implementar un controlador PI para controlar la velocidad de un motor de corriente directa. Los objetivos del proyecto incluyen obtener el modelo matemático de la planta, desarrollar el control de retroalimentación físicamente, y controlar la velocidad del motor mediante un sistema retroalimentado. El cronograma detalla las tareas a realizar a lo largo de 4 semanas para completar el proyecto.

1. PLAN DEL TRABAJO DE APLICACIÓN
I. DATOS GENERALES:
TITULO: “Diseño de un PI para el control de velocidad de un motor DC”
EXPERIMENTADORES: Lenin Vladimir Montenegro Díaz
LUGAR:UNPRG-LAMBAYEQUE
FECHA DE INICIO:20 de septiembre del 2012
FECHA DE TERMINO:
II. DATOS ESPECIFICOS
PROBLEMA : Frecuentemente, se intenta controlar un motor DC mediante una
resistencia variable conectada a un transistor. Si bien este sistema funciona,
genera gran cantidad de calor y perdidas de potencia, así como también genera
mucha variación al momento de intentar controlar el mecanismo.
La investigación como ya se menciono anteriormente, está enfocado hacia la
realización de un sistema retroalimentación, lo cual actualmente representa uno
de los requisitos indispensable.
La creciente necesidad de obtener opciones de procesos industriales que sean
flexibles, económicas y de mayor precisión, incentiva la aplicación de teorías de
control conocidas a equipos más avanzados. Es por ello que se realiza este
estudio; que busca implementar la teoría PI, equipos de avanzada tecnología, alta
precisión y gran flexibilidad.
OBJETIVOS: Diseñar e implementar un controlador de velocidad para un motor
de corriente directa logrando mantener el rango deseado de este mismo.
 Obtener el modelo matemático de la planta a controlar.
 Desarrollar el control de retroalimentación físicamente.
 Controlar la velocidad del motor mediante un sistema retroalimentado.
 Construir un circuito con amplificadores operacionales que simule el
comportamiento dinámico de la planta.

2. DESCRIPCION: Un sistema de control automático es un ordenamiento de
componentes físicos conectados de tal manera que el mismo pueda mandar, dirigir o
regularse a sí mismo o a otro sistema.
El sistema de control automático desempeña un papel importante en los procesos de
manufactura, industriales, navales, aeroespaciales, robótica, económicos, biológicos,
etc.
Como el control automático va ligado a, prácticamente, todas las ingenierías (eléctrica,
electrónica, mecánica, sistemas, industrial, quimia, etc.), este proyecto se basa en el
desarrollo preferencial de la electrónica.
La necesidad de un sistema de control no es algo que se elige con voluntad
sino es un proceso de planteamiento y análisis para resolver un problema dado,
que al finalizar este proceso, beneficiara a toda la sociedad porque aunque no
lo crea el control automático está ligado al proceso de producción y presenta
muchas ventajas.
III. PREGUNTAS GUIA:
PARA QUE ME SIRVE EL CONTROLADOR “P” EN MI TRABAJO DE APLICACIÓN
Un controlador proporcional (KP) tendrá el efecto de reducir el tiempo de
elevación y reducirá sin jamás eliminar, el error de estado estacionario.
PARA QUE ME SIRVE EL CONTROLADOR “I” EN MI TRABAJO DE APLICACIÓN
Un controlador integral (Ki) tendrá el efecto de eliminar el error de estado
estacionario, pero puede empeorar la respuesta transitoria.

3. PARA QUE ME SIRVE EL CONTROLADOR “PI” EN MI TRABAJO DE APLICACIÓN
Con un control proporcional, es necesario que exista error para tener una
acción de control distinta de cero. Con una acción integral, un error pequeño
positivo siempre nos dará una acción de control creciente, y si fuera negativa la
señal de control decreciente. Este razonamiento sencillo nos muestra que el
error en régimen estacionario siempre será cero.
¿Sistema de Control?
Es un sistema dinámico puede definirse conceptualmente como un ente que recibe
unas acciones externas o variables de entrada, y cuya respuesta a estas acciones
externas son las denominadas variables de salida.
Las acciones externas al sistema se dividen en dos grupos, variables de control, que se
pueden manipular, y perturbaciones sobre las que no es posible ningún tipo de
control.
¿Sistema de Control de lazo cerrado?
Son los sistemas en los que la acción de control está en función de la señal de salida.
Sus características son:
 Complejos, pero amplios de parámetros.
 La salida se compara con la entrada y la afecta para el control del sistema.
 Estos sistemas se caracterizan por su propiedad de retroalimentación.
 Más estable a perturbaciones y variaciones interna.
¿Sistema de control de lazo abierto?
Es aquel sistema en que solo actúa el proceso sobre la señal de entrada y da como
resultado una señal de salida independiente. Estos sistemas se caracteriza por:
 Sencillo y de fácil conceptos.
 Nada asegura su estabilidad ante una perturbación.
 La salida no se compara con la entrada.
 Es afectado por las perturbaciones.
 La precisión depende de la previa calibración del sistema.

4. ¿Amplificador de Potencia?
El propósito del amplificador de potencia es proporcionar una tensión de salida con
máxima excursión simétrica sin distorsión a una baja resistencia de carga. Un sistema
puede consistir en varias etapas de amplificación. La carga alimentada por este
amplificador de potencia puede ser un altavoz, un excitador, un solenoide o algún otro
dispositivo analógico. La entrada al sistema es una señal que se amplifica a través de
etapas de ganancia de tensión. La salida de las etapas de ganancia de tensión tiene la
suficiente amplitud para alimentar el amplificador de potencia de la salida.
¿Qué es Variable Controlada y Manipulada?
La variable controlada es la cantidad o condición que se mide y se controla, y la
manipulada es la cantidad o condición que el controlador modifica para afectar el valor
de la variable controlada.
¿Qué es Tacómetro?
Es un dispositivo que mide la velocidad de giro de un eje, normalmente la velocidad de
giro de un motor. Se mide enrevoluciones por minuto (RPM). Actualmente se utilizan
con mayor frecuencia los tacómetros digitales, por su mayor precisión.
¿Qué es Control Realimentado?
Se refiere a una operación que en presencia de perturbacionestiende a reducir la
diferencia entre la salida deun sistema y la entrada de referencia siendo estode
manera continua con base a esta referencia.
¿Qué son Motores de imán permanente?
Los motores de cd de imán permanente tienen, en teoría, un comportamiento
lineal, es decir que la velocidad desarrollada será proporcional al voltaje
aplicado lo cual no es completamente cierto en todo el rango de voltajes.

5. IV. CRONOGRAMA
SEMANA 1
SEPTIEMBRE
17 18 19 20 21
L M M J V
01 Asesoría metodológica X X X X X
02 Propuesta
03 Observaciones
04 Diseño del proyecto
05 Clasificación del material
06 Implementación
07 Tratamiento de la información
08 Análisis e interpretación
09 Redacción
SEMANA 2
SEPTIEMBRE
24 25 26 27 28
L M M J V
01 Asesoría metodológica X X X X X
02 Propuesta X X X X X
03 Observaciones
04 Diseño del proyecto
05 Clasificación del material
06 Implementación
07 Tratamiento de la información
08 Análisis e interpretación
09 Redacción
SEMANA 3
OCTUBRE
1 2 3 4 5
L M M J V
01 Asesoría metodológica X X X X X
02 Propuesta
03 Observaciones X X X X X
04 Diseño del proyecto
05 Clasificación del material
06 Implementación
07 Tratamiento de la información
08 Análisis e interpretación
09 Redacción X

6. SEMANA 4
OCTUBRE
8 9 10 11 12
L M M J V
01 Asesoría metodológica X X X X X
02 Propuesta
03 Observaciones X X X X X
04 Diseño del proyecto
05 Clasificación del material X X X
06 Implementación
07 Tratamiento de la información
08 Análisis e interpretación
09 Redacción X X X
V. REFERENCIAS DE TRABAJOS SIMILARES
DISEÑO DE CONTROLADORES PID EN TIEMPO DISCRETO, Y ANÁLISIS DE RESPUESTA
UTILIZANDO HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES
http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0202_EO.pdf
En el presente trabajo se realiza una comparación entre la respuesta dinámica de
lazos de control con reguladores tipo PID. En tiempo continuo y en tiempo discreto,
tomando como parámetros de desempeño su respuesta temporal, y su respuesta
frecuencial, utilizando gráficas de respuesta al escalón unitario para el caso
temporal y diagramas de Bode, Nyquist y del lugar geométrico de las raíces
para el caso del análisis en frecuencia.
DISEÑOY SIMULACION DE UN CONTROLADOR PDDIFUSOPARA EL CONTROL DE
VELOCIDAD DEUN MOTOR DE INDUCCION
http://www.scielo.unal.edu.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0122-
34612010000100005&lng=es&nrm=
En este artículo se presenta el diseño y simulación de un controlador difuso
para el control de la velocidad de un motor de inducción trifásico, basado en
la arquitectura de control proporcional derivativa. La primera parte del
artículo estudia las características del sistema motor-inversor, con el fin de
obtener el conocimiento experto necesario para implementar el controlador
difuso. En la segunda parte, a través de la herramienta computacional FIS
de MatLab, se diseña el controlador y se simula su rendimiento, mediante la
realización de diferentes pruebas sobre la planta. Finalmente, se hace un
comparativo con trabajos desarrollados previamente en esta temática y se
presentan las conclusiones

7. DISEÑO E IMPLEMENTACION DEL CONTROL PID DE VELOCIDAD PARA UN
MOTOR DC UTILIZANDO LA TARJETA FPGA SPARTAN 3E Y LABVIEW PARA
LOS LABORATORIOS DE LA CARRERA DE INGENIERIA ELECTRONICA DE LA
UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA
http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/1480
En este proyecto se revisa conceptos sobre la elaboración de circuitos de
control de potencia ya que incluye la elaboración de un hardware, el cual
sirve de interfaz entre la tarjeta FPGA y el motor DC incluyendo un circuito
optoacoplado de conmutación mediante mosfet para regular la velocidad del
motor DC mediante modulación de ancho de pulso PWM el cual proviene de
la tarjeta FPGA SPARTAN 3E; este proyecto incluye un lector de velocidad
que consiste en un optointerruptor con función de encoder el cual enviará
pulsos al FPGA el cual, en conjunto con el software LabVIEW, detectará la
velocidad del motor DC de acuerdo a la frecuencia de estos pulsos, con lo
que el sistema de control PID de velocidad tendrá la realimentación
necesaria.