Optimización experimental de accionamientos rápidos de avance incremental ante pérdida de sincronismo mediante perfiles de velocidad comandados en condiciones de alto régimen dinámico

Abstract

En este trabajo se plantea la optimización del funcionamiento de motores de pasos mediante perfiles de velocidad y sus características correspondientes, ajustadas a la dinámica de la carga, tales que permitan la ejecución de movimientos con el menor error de posicionamiento, minimizando la perdida de pasos o asincronismo. Se desarrolla el concepto de constante de tiempo equivalente del circuito de potencia que permite establecer un enfoque práctico para calcular las curvas de régimen sincrónico Pull-Out (Curvas características de Par vs. Frecuencia) en términos de los parámetros eléctricos del motor y el circuito de potencia. Al combinar este comportamiento con las características de la carga en forma adimensional, se deriva una ecuación diferencial a partir de la cual se obtiene la solución para la forma del perfil óptimo y los valores límites de parámetros cinemáticos como la velocidad máxima y el tiempo de aceleración. El punto de partida para abordar el problema de investigación es la revisión del estado del arte. La ejecución de experimentos sigue a la etapa de diseño experimental en la que, además, se desarrolla un sistema de adquisición y registro de variables cinemáticas de alta precisión. Posteriormente, en el análisis de resultados se verifican los supuestos del modelo estadístico y se procede con la optimización de la variable de interés, minimizando la pérdida de pasos y obteniendo un bajo error de posicionamiento para perfiles exponenciales, comparados con otros perfiles de amplio uso. Finalmente, se formula la metodología para la selección de perfiles de velocidad óptimos.