CONTROLE DE UM SISTEMA VIGA-HÉLICE ATRAVÉS DE SERVOMECANISMO VIA ALOCAÇÃO DE POLOS

Authors

DOI:

https://doi.org/10.21575/25254782rmetg2022vol7n72354

Keywords:

Viga-Hélice, Identificação de Sistemas, Servomecanismo, Alocação de Polos

Abstract

Um equipamento que pode ser utilizado no estudo de sistemas de controle é o sistema Viga-Hélice. Dentre suas características destaca-se sua não linearidade, que representa um desafio ao projeto do controlador. O sistema Viga-Hélice se trata de um sistema tipo pêndulo, o qual possui uma haste conectada a um eixo fixo, permitindo o movimento de rotação. Em uma de suas extremidades, esse sistema possui um motor e uma hélice, que são os responsáveis pelo empuxo que gera a variação angular da haste. Este trabalho apresenta o projeto de um controlador para o sistema Viga-Hélice através de servomecanismo via alocação de polos, a fim de estabilizar o conjunto e seguir uma trajetória desejada. Através da ferramenta de identificação ‘System Identification’ do software Matlab® foi possível estimar um modelo linearizado em torno de um ponto de operação do sistema Viga-Hélice e esse modelo foi utilizado no projeto do controlador. Os resultados de simulação e experimentais são apresentados ao longo deste trabalho, mostrando a eficácia da abordagem utilizada.

Author Biographies

  • Vitor Hugo De Souza Bispo, Instituto Federal do Paraná
    Habilitação profissional de Técnico Em Informática Para Internet pela Escola Técnica Estadual (Etec) Jacinto Ferreira de Sá (2018). Premiado duas vezes com Menção Honrosa pelo Instituto Nacional de Matemática Pura e Aplicada pelo desempenho na 13º e 14º Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas (2017 e 2018). Discente de Engenharia de Controle e Automação no Instituto Federal do Paraná - IFPR campus jacarezinho. Atualmente é bolsista PIBIC no Instituto Federal do Paraná no projeto Controle de sistemas com incertezas e/ou não linearidades sujeitos a restrições pelo Núcleo de pesquisa em automação e controle de sistemas dinâmicos (NPACSD) - IFPR.
  • Lucas Carvalho de Camargo, Instituto Federal do Paraná

    Graduação em andamento em Engenharia de Controle e Automação pelo Instituto Federal do Paraná( IFPR), Campus Jacarezinho. Possui Habilitação Profissional Técnica de Nível Médio de Técnico em Informática para Intenet Integrada ao Ensino Médio pelo Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza - Unidade Ourinhos, SP, ETEC. Também possui formação em Curso de Aprendizagem Industrial - Eletricista, pelo Centro de Treinamento SENAI-SP - Unidade Ourinhos, SP. Tem experiências em implementação IOT e pesquisa em eficiência energética. Atualmente é bolsista de Iniciação Científica (PIBIC), pelo Instituto Federal do Paraná (IFPR) no projeto estudos sobre controladores aplicados em sistemas dinâmicos sobe orientação do Professor Dr. Ricardo Breganon.

  • Hugo Fernando Yamanaka, Instituto Federal do Paraná
    Discente de Engenharia de Controle e Automação no Instituto Federal do Paraná (IFPR) - Campus Jacarezinho. Possui formação em Curso de Aprendizagem Industrial - Eletricista, pelo Centro de Treinamento SENAI-SP, unidade Ourinhos-SP. Foi bolsista de Iniciação Científica (PIBIC) pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq (2021-2022), pelo Instituto Federal do Paraná (IFPR) no projeto controle de sistemas com incertezas e/ou não linearidades sujeitos a restrições. Participa do núcleo de pesquisa em automação e controle de sistemas dinâmicos (NPACSD) - IFPR. Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Controle de Processos Eletrônicos, Retroalimentação.
  • Carlos Alexandre de Souza Bispo, Instituto Federal do Paraná

    Discente de Engenharia de Controle e Automação no Instituto Federal do Paraná - IFPR campus jacarezinho, possui formação técnica de nível médio em Informática para Internet pela Etec Jacinto Ferreira de Sá. Atualmente é bolsista PIBIC no Instituto Federal do Paraná no projeto Controle de sistemas com incertezas e/ou não linearidades sujeitos a restrições pelo Núcleo de pesquisa em automação e controle de sistemas dinâmicos (NPACSD) - IFPR.

  • Ricardo Breganon, Instituto Federal do Paraná

    Possui curso Técnico em Mecânica pelo Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná - CEFET-PR, Graduação em Tecnologia Mecânica pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR, Graduação em Engenharia de Produção pela Faculdade Estácio de Sá de Ourinhos - FAESO, Especialização em Automação e Controle de Processos Industriais pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR, Especialização em Docência da Educação Profissional, Técnica e Tecnológica pelo Instituto Federal do Paraná - IFPR, MBA em Gestão Pública pela Universidade Pitágoras Unopar - UNOPAR, Especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR, Mestrado em Engenharia Mecânica e Doutorado em Engenharia Mecânica com área de concentração em Aeronaves pela Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo - EESC/USP. Realizou estágio de Pós-Doutorado no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR.

  • Uiliam Nelson Lendzion Tomaz Alves, Instituto Federal do Paraná

    Possui graduação em Engenharia de Controle e Automação pelo Centro de Ensino Superior de Maringá (2011), Formação Pedagógica para a Docência na Educação Básica - Matemática pela Faculdade Educacional da Lapa (2020), Mestrado (2014) e Doutorado (2017) em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho - UNESP campus Ilha Solteira. Realizou estágio de Pós-Doutorado no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR (2020 - 2021). Atualmente é professor no eixo de Controle e Processos Industriais do Instituto Federal do Paraná - IFPR, campus Jacarezinho. Atua principalmente nos seguintes temas: Controle Robusto, Desigualdades Matriciais Lineares (LMIs), Controle com Estrutura Variável e Modos Deslizantes (CEV/MD), Sistemas Não Lineares Descritos por Modelos Fuzzy Takagi-Sugeno, Controle Sujeito à Restrições de Sistemas Lineares e Não Lineares. 

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Published

2022-12-29

Issue

Vol. 7 No. 7 (2022)

Section

III SIMPÓSIO DE ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO (III SIMECA)

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Copyright (c) 2022 Vitor Hugo De Souza Bispo, Lucas Carvalho de Camargo, Hugo Fernando Yamanaka, Carlos Alexandre de Souza Bispo, Ricardo Breganon, Uiliam Nelson Lendzion Tomaz Alves

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