Control de motores de inducción usando control por modo deslizante

Abstract

En el sector industrial algunos procesos deben estar perfectamente sincronizados, ya que si esto no ocurre la producción disminuye, lo que trae como consecuencias pérdidas tanto económicas como materiales. Los motores eléctricos son precisamente uno de los principales componentes en los procesos de producción. Es necesario que los motores no cambien la velocidad que requiere el proceso, pero hay factores que afectan la velocidad de un motor eléctrico, algunos de ellos son las variaciones en la tensión de alimentación y uno de los más importantes son las variaciones de carga sobre el eje, y es sobre éste que será desarrollado este trabajo, por lo cual se propone implementar un esquema de control que de solución a este problema. Se desarrolla el modelo matemático por medio de ecuaciones diferenciales las cuales representan el motor de inducción trifásico, y es a éste modelo que se le agrega un esquema convencional de control llamado control vectorial indirecto el cual requiere de un controlador para la velocidad. El control del motor de inducción se hará con tres tipos de controladores, uno de ellos es el clásico controlador PI; otro es el control por modo deslizante SMC, donde el cálculo de sus parámetros se hacen con los parámetros de un modelo de primer orden más tiempo muerto “FOPDT” y por último, se implementa un controlador difuso aplicado a la teoría del control por modo deslizante SMFLC. Al hacer uso de la herramienta SIMULINK, se valida el modelo dinámico y se hará la simulación del esquema de control vectorial indirecto para cada tipo de controlador dando como resultado que el controlador SMC presenta mejor rendimiento bajo condiciones normales y también es el menos sensible ante perturbaciones del sistema, aparte de esto es el que presenta mayor robustez.