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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36443
Título: | Desenvolvimento de um módulo didático analógico de baixo custo para ensaios de estratégias de controle |
Autor(es): | Mocelin, Izabela Almeida |
Orientador(es): | Silva, Emerson Ravazzi Pires da |
Palavras-chave: | Dispositivos de treinamento simulado Controladores PID Circuitos elétricos Synthetic training devices PID controllers Electric circuits |
Data do documento: | 8-Jul-2021 |
Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
Câmpus: | Cornelio Procopio |
Citação: | MOCELIN, Izabela Almeida. Desenvolvimento de um módulo didático analógico de baixo custo para ensaios de estratégias de controle. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Eletrônica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2021. |
Resumo: | É conhecido que, independentemente da área de conhecimento, existe uma vasta lacuna envolvendo estudos abrangendo aplicações práticas que reproduzem ambientes reais de operação. No âmbito de sistemas de controle não é diferente. Neste ponto, tal dificuldade se deve, por exemplo, ao elevado custo de aquisição de equipamentos que reproduzem processos industriais e suas proporções físicas volumosas, como também o alto valor de manutenção. Uma alternativa para sanar esse obstáculo é empregar no ensino prático módulos didáticos que podem reproduzir plantas ou processos industriais, contudo em proporções menores. De qualquer forma, módulos didáticos comerciais também possuem elevados custos, tanto de aquisição como de manutenção. Assim, este trabalho propõe o desenvolvimento de um módulo didático analógico de baixo custo relativo de fabricação, baseado no controle de malha-fechada aplicado em um circuito do tipo RC (Resistor-Capacitor). Opropósito é proporcionar estudos de análise dinâmica, bem como possibilitar a implementação de diferentes estratégias de controladores da família PI (Proporcionale Integral), controle largamente utilizado no meio industrial. Dentre as diversas possibilidades, aqui, apresenta-se três implementações envolvendo o controlador PI, sendo a primeira uma estratégia clássica por meio da alocação algébrica de polos e, as duas subsequentes, estratégias consideradas modernas via espaço de estados, sendo uma por meio de alocação de polos e outra através da utilização do controle ótimo LQR (do inglês, Linear Quadratic Regulator). |
Abstract: | It is known that, regardless of the area of knowledge, there is a vast gap involving studies covering practical applications that reproduce real operating environments. In the context of control systems it is no different. At this point, such difficulty is due, for example, to the high cost of acquiring equipment that reproduce industrial processes and their bulky physical proportions, as well as the high maintenance cost. An alternative to overcome this obstacle is to employ in practical teaching didactic modules that can reproduce plants or industrial processes, albeit in smaller proportions. Anyway, commercial didactic modules also have high costs, both for acquisition and maintenance. Thus, this work proposes the development of an analog didactic module of relatively low manufacturing cost, based on closed-loop control applied in an RC (Resistor-Capacitor) type circuit. The purpose is to provide dynamic analysis studies, as well as to enable the implementation of different controller strategies of the PI family (Proportional and Integral), a control widely used in the industrial environment. Among the various possibilities, here are three implementations involving the PI controller, the first being a classic strategy through algebraic allocation of poles and the subsequent two, strategies considered modern via state space, one through allocation of poles and another through the use of the optimal control LQR (Linear Quadratic Regulator). |
URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36443 |
Aparece nas coleções: | CP - Engenharia Eletrônica |
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