Diseño de control vectorial para motor PMSM

Modelado multifísico y control vectorial (FOC) para una articulación robótica de 1 GDL accionada por un motor síncrono de imanes permanentes.

Proyecto integrador académico desarrollado con un compañero de curso.

MATLAB/Simulink
FOC
Park transform
State observer
PID

Articulación de manipulador robótico de 1 GDL usada en el estudio de control PMSM

Modelado físico

Construcción de un modelo no lineal de la cadena electromecánica: carga mecánica, subsistema electromagnético PMSM, térmica, inversor y sensores. Linealización por Jacobiana y realimentación para obtener representaciones LPV/LTI.

Diagrama de bloques del subsistema electromagnético PMSM — Diagrama de bloques del subsistema electromagnético con transformada de Park.

Mapa de polos en lazo abierto del sistema linealizado — Análisis de estabilidad a partir del mapa de polos en lazo abierto.

Arquitectura de control

Diseño de un controlador de movimiento en cascada: PID externo, modulador de par, compensaciones no lineales y observador integral de orden reducido para la velocidad del rotor. Discretización con Tustin para implementación digital.

Resultados de simulación

Validación del sistema completo en lazo cerrado en MATLAB/Simulink: seguimiento de consigna, rechazo de perturbaciones y límites eléctricos y térmicos. Los resultados respaldan la estrategia FOC para un futuro paso HIL.

Seguimiento de posición y velocidad angulares en lazo cerrado — Seguimiento de consigna en el sistema final en lazo cerrado.

Respuesta de velocidad ante perturbación de carga — Rechazo de perturbación en el lazo de velocidad angular.