CONSTRUÇÃO E CONTROLE PID DE UMA PLATAFORMA EXPERIMENTAL CARRO-VIGA

Authors

DOI:

https://doi.org/10.21575/25254782rmetg2022vol7n72342

Keywords:

Carro-Viga, Controlador PID, Sistemas Dinâmicos.

Abstract

A construção de protótipos físicos de sistemas dinâmicos faz-se necessário para complementar o ensino e possibilitar a aplicação de técnicas de controle na prática, especialmente nos cursos de engenharia. Neste sentindo, este trabalho apresenta a construção de uma plataforma experimental Carro-Viga, que possui um carro móvel acoplado por meio de quatro roldanas com rolamentos em uma viga na posição horizontal. Esta viga tem seu ângulo com relação à horizontal alterado por meio do acionamento de um servo motor que está acoplado na sua extremidade. Assim, o movimento do carro móvel ao longo do comprimento da viga. Este trabalho também apresenta a implementação experimental de um controlador PID com o objetivo de estabilizar o carro móvel em uma posição desejada. A medida da posição do carro móvel é feita através da leitura de um encoder linear. Para a instrumentação eletrônica do sistema, foi utilizada uma placa de aquisição de dados da National Instruments®, modelo PCI-6221. Os dados obtidos dessa placa foram processados no software Matlab/Simulink®, a fim de gerar o sinal de controle a ser enviado ao sistema. O resultado apresentado neste trabalho é promissor e indica que a plataforma experimental Carro-Viga pode ser utilizada como uma ferramenta didática para a aplicação prática de técnicas de controle e que a estratégia de controle escolhida é uma opção válida para este tipo de aplicação.

Author Biographies

  • Hugo Fernando Yamanaka, Instituto Federal do Paraná (IFPR)
    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 (IFPR)
    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.
  • Lucas Carvalho de Camargo, Instituto Federal do Paraná (IFPR)
    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.
  • Vitor Hugo de Souza Bispo, Instituto Federal do Paraná (IFPR)
    Habilitação profissional de Técnico Em Informática Para Internet pela Escola Técnica Estadual (Etec) Jacinto Ferreira de Sá (2018). Graduação em andamento no curso de Engenharia De Controle e Automação pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Paraná. Possui experiência em programação, design e desenvolvimento de sistemas WEB. 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).
  • Uiliam Nelson Lendzion Tomaz Alves, Instituto Federal do Paraná (IFPR)
    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.
  • Ricardo Breganon, Instituto Federal do Paraná (IFPR)
    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 (2006), Graduação em Engenharia de Produção pela Faculdade Estácio de Sá de Ourinhos - FAESO (2019), Especialização em Automação e Controle de Processos Industriais pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR (2007), Especialização em Docência da Educação Profissional, Técnica e Tecnológica pelo Instituto Federal do Paraná - IFPR (2016), MBA em Gestão Pública pela Universidade Pitágoras Unopar - UNOPAR (2020), Especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR (2020), Mestrado em Engenharia Mecânica (2009) e Doutorado em Engenharia Mecânica com área de concentração em Aeronaves pela Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo - EESC/USP (2014). Realizou estágio de Pós-Doutorado no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR (2020 - 2021). É Professor Efetivo no eixo de Controle e Processos Industriais do Instituto Federal do Paraná, Campus Jacarezinho desde 2010. Atua nos cursos de Engenharia de Controle e Automação, Técnico em Mecânica, Técnico em Eletromecânica e Técnico em Eletrotécnica. Tem experiência na área de Tecnologia Mecânica e Engenharia de Produção, com ênfase em Automação Industrial e Controle de Sistemas Dinâmicos. Está credenciado pelo MEC/INEP para integrar o Banco de Avaliadores do Sistema Nacional de Avaliação da Educação Superior - BASis, conforme Portaria do INEP nº 600 de 12 de julho de 2018.

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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 Hugo Fernando Yamanaka

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