DESENVOLVIMENTO DE UM CONTROLADOR PI APLICADO AO CONTROLE DA INTENSIDADE LUMINOSA DE UM LED
Por: Charlotteka • 19/11/2017 • Trabalho acadêmico • 823 Palavras (4 Páginas) • 453 Visualizações
DESENVOLVIMENTO DE UM CONTROLADOR PI APLICADO AO CONTROLE DA INTENSIDADE LUMINOSA DE UM LED
Sumário
- Objetivo
- Métodos
2.1-ATUADOR
2.2-SENSOR
2.3-COMUNICADOR
2.4-CONTROLADOR
- MONTAGEM DO PROJETO
- RESULTADOS
1-Objetivo
O objetivo desse trabalho é uma simulação do controle de iluminação pública, automação residencial, industrial e comercial, esse sistema foi desenvolvido visando à redução do consumo de energia e diminuição de recursos naturais para a geração de energia.
2-Métodos
Usando um controlador clássico PID, (P- proporcional I- integrativo, D- derivativo), para analise dinâmica e discussão de resultados para controle de intensidade luminosa.
O projeto foi feito em quatro partes: atuador, sensor, comunicador e controlador PID. Serão analisadas a seguir estas três partes em detalhes.
2.1-ATUADOR
O atuador e a planta constituem tão somente num LED (Light Emiting Diode) de luz visível que terá sua luminosidade controlada por um circuito conforme figura 1.
[pic 1]
figura 1.
2.2-SENSOR
O sensor de luminosidade utilizado foi o LDR, figura 2, que é um resistor cuja resistência é intensidade luminosa.
[pic 2]
Figura 2
Está variação da resistência é inversamente proporcional. Feito um teste para analisar suas características em dois ambientes considerando luz ambiente e luz externa. Os resultados obtidos estão mostrados na tabela 1.
TABELA 1: Características do LDR
Luz externa | Resistências do LDR (Ω) | |
LED com brilho mínimo | LED com brilho máximo | |
Sala escura | 100kΩ | 843kΩ |
Luz da sala acesa | 7.29kΩ | 832kΩ |
Luz da sala + luz da bancada acesa |
3.43 KΩ | 8.27kΩ |
2.3-COMUNICADOR
Para comunicação entre a placa e o controlador PID utilizamos a interface do arduino uno®, Figura 3.
[pic 3]
Figura 3.
2.4-CONTROLADOR
O controlador PID e os principais elementos do controlador são:
O Set Point: que define o valor desejado para a variável do projeto, o set Point é uma fonte de tensão ajustável.
A variável do processo: é a variável proveniente do processo, que dever ser comparada com o valor do Set Point.
A variável de controle: é aplicada no processo com o objetivo de ajustar a variável que se deseja controlar, é uma tensão fornecida pelo controlador
O princípio básico do controlador é comparar o set point com a variável do processo, conforme a equação:
SETPOINT - VARIÁVEL DO PROCESSO = ERRO
Se o erro for constante e igual a zero, não há o que fazer caso contrário uma alteração no controlador deve ocorrer a fim de tornar o erro nulo, como observado na figura 4:
[pic 4]A figura 4
3- Montagem do projeto
Para montagem do projeto foi utilizado, um arduino uno para comunicação, um LED de alta potencia, um sensor LDR, uma placa de teste e resistores.
Para controlar o LED utilizamos a interface do processing com a programação em C++
Tabela de materiais | ||
Materiais | Quantidade | Valores |
Arduino uno | 1 | R$ 90,00 |
LED | 1 | R$ 4,00 |
Placa de teste | 1 | R$ 5,00 |
LDR | 1 | R$ 4,00 |
Resistores 220K | 1 | R$ 1 |
Resistores 10K | 1 | R$ 1 |
Potenciômetro | 1 | R$ 5,00 |
TOTAL |
| R$ 110,00 |
montagem da modelagem do sistemas em malha aberta figura 5.
...