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PROJETANDO UM CONTROLE DE VELOCIDADE PID

Por:   •  28/5/2017  •  Projeto de pesquisa  •  2.414 Palavras (10 Páginas)  •  393 Visualizações

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FACULDADE ANHANGUERA+KROTON RIO GRANDE

Curso: Engenharia de Controle e Automação

Autores:

Alexander Santos Machado        RA: 6897521882

Ênio Pereira de Souza Neto        RA: 6243210143

Jeferson Rodrigues Macedo        RA: 6895524890

Disciplina: TEORIA DO CONTROLE MODERNO

PROJETANDO UM CONTROLE DE VELOCIDADE PID

Rio Grande

2017

Autores:

Alexander Santos Machado        RA: 6897521882

Ênio Pereira de Souza Neto        RA: 6243210143

Jeferson Rodrigues Macedo        RA: 6895524890

Disciplina: TEORIA DO CONTROLE MODERNO

PROJETANDO UM CONTROLE DE VELOCIDADE PID

Projeto apresentado ao Curso de. Controle e automação da Instituição Anhanguera Rio do Grande, como parte das exigências a conclusão da disciplina  TEORIA DE CONTROLE MODERNO 9°semestre. .
Professor (a): Rafael Lucena

Rio Grande

2017

INDICE

Conteúdo

1        INTRODUÇÃO        5

1.1        Exposição do problema        5

1.2        Objetivos        6

1.2.1        Justificação        6

2        Tipos de controladores        8

2.1        controlador P        8

2.1.1        Controlador I        9

2.1.2        Controlador D        9

2.1.3        Controlador PI        9

2.1.4        Controlador PD        10

2.1.5        Controlador PID        11

2.2        Motor DC        11

2.2.1        Implementação        12

2.3        ETAPA 1: Entrada de referência        12

2.3.1        ETAPA 2: Comparador        13

2.3.2        ETAPA 3: um amplificador de ganho ajustável        13

2.3.3        ETAPA 4: Amplificador de Potência        15

3        Operação        16

3.1        Elementos usados        16

3.1.1        Modelado matemático        18

3.1.2        Modelo matemático do motor cd        19

3.1.3        Modelo matemático do tacômetro        21


  1. INTRODUÇÃO

Um sistema de controle automático é um sistema de hardware conectado para que ele possa comandar direta ou regular-se para outro sistema.

O sistema de controle automático desempenha um papel importante nos processos de fabricação, industrial, naval, aeroespacial, robótica, econômico, biológico, etc.

À medida que o controlo automático está ligado a praticamente toda a engenharia (elétrica, eletrônico, sistemas mecânicos, industrial, químicos, etc.), este projeto foi desenvolvido sem qualquer preferência disciplina em particular.

A necessidade de um sistema de controle não é algo que é escolhido vontade, mas é uma abordagem de processo e análise para resolver um determinado problema, que, no final deste processo, beneficiar toda a sociedade, porque, acredite ou não o controle automático esta ligado ao processo de produção e tem muitas vantagens.

  1. Exposição do problema

Controlar um motor de corrente contínua através de uma resistência variável ligada a um transistor. Embora este sistema funcionasse, ele gera uma grande quantidade de perdas de calor e energia e também gera muita variação quando se tenta controlar o mecanismo

  1. Objetivos

Projetar e programar um controlador de velocidade para um  motor DC com capacidade de manter a faixa desejada do mesmo

Objetivos específicos

• Obter modelo matemático da planta a ser controlada.

• Desenvolver controle de feedback fisicamente.

• Verifique a velocidade do motor por um sistema de feedback.

  1. Justificação

A crescente necessidade de opções de controle de processos industriais que são flexíveis, econômico e mais preciso, incentiva a aplicação de teorias conhecidas para controlar equipamentos mais avançados. É por isso que este estudo é realizado; que visa implementar a teoria PID, equipamentos de tecnologia avançada, de alta precisão e alta flexibilidade.

No mundo moderno as palavras estabilidade e precisão são pré-requisitos para muitos sistemas e equipamentos, para alcançar os avanços tecnológicos necessários para suprir essas e outras necessidades, o homem desenvolveu diversas técnicas que lhe permitiram analisar e projetar sistemas cada vez mais avançados.

 

Uma das áreas que mais se desenvolveu nas últimas décadas, sem dúvida foram os sistemas de controle, fato que possibilitou avanços em diversos segmentos como o aeroespacial, automotivo, robótica, telecomunicações, saúde, entre outros. 

 

Como uma das técnicas mais importantes do setor de controle e automação, podemos encontrar o controle PID.

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Figura 1 – Diagrama de blocos controla PID

O controle PID (Proporcional Integral Derivativo) é uma das técnicas mais empregadas quando se deseja realizar o controle de variáveis contínuas. O controle PID consiste em um algoritmo matemático, que tem por função o controle preciso de uma variável em um sistema, permitindo ao sistema operar de forma estável no ponto de ajuste desejado, mesmo que ocorram variações ou distúrbios que afetariam sua estabilidade.  Sua aplicação pode ser encontrada em qualquer aplicação que necessite de controle de variáveis contínuas como:

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