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DESENVOLVIMENTO DE UM CONTROLADOR PI APLICADO AO CONTROLE DA INTENSIDADE LUMINOSA DE UM LED

Por:   •  19/11/2017  •  Trabalho acadêmico  •  823 Palavras (4 Páginas)  •  346 Visualizações

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DESENVOLVIMENTO DE UM CONTROLADOR PI APLICADO AO CONTROLE DA INTENSIDADE LUMINOSA DE UM LED

Sumário

  1. Objetivo
  2. Métodos

2.1-ATUADOR

2.2-SENSOR

2.3-COMUNICADOR

2.4-CONTROLADOR  

  1. MONTAGEM DO PROJETO
  2. 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.

...

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