UTILIZAÇÃO DE UM FILTRO COMPLEMENTAR JUNTO AO SENSOR MPU 6050

Authors

DOI:

https://doi.org/10.21575/25254782rmetg2022vol7n72341

Keywords:

Filtro Complementar, MPU 6050, Acelerômetro, Giroscópio

Abstract

A utilização de sensores sempre foi indispensável para o desenvolvimento de sistemas de controle em malha fechada. Além disso, os conceitos que envolvem os temas de cálculo angular são importantes elementos para estudos e pesquisas em cursos de engenharia de controle e automação e áreas afins. O sensor MPU 6050 é um dos mais populares para a detecção de ângulo de inclinação e velocidade angular. Esse sensor possui um acelerômetro e um giroscópio que podem ser utilizados na medição de ângulo, porém o acelerômetro possui ruídos em sua medição, e o giroscópio, acumula desvio de medição que atrapalha na obtenção de um ângulo preciso. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo apresentar os principais conceitos de utilização de um filtro complementar para agregar os sinais do giroscópio e acelerômetro, presentes no sensor, para obter uma medição de ângulo mais precisa do que os sinais individuais. Para isto, o sensor MPU 6050 foi ligado a um Arduino em conjunto com o software Matlab/Simulink®, onde aplicou-se um filtro complementar de modo a mitigar os ruídos e sinais indesejados. Os resultados mostram que esta abordagem é uma opção válida para a aplicação de um filtro complementar juntamente com este tipo de sensor.

Author Biographies

  • Filipe Honório Varaschim, Instituto Federal do Paraná
    Discente do curso de Engenharia de Controle e Automação pelo Instituto Federal do Paraná (IFPR) - Campus Jacarezinho. É bolsista monitor de lógica e linguagem de programação.
  • Jefferson Wilhelm Meyer Soares, Instituto Federal do Paraná.
    Professor no IFPR, Instituto Federal do Paraná. Mestre pelo programa de engenharia elétrica e informática industrial (CPGEI) pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná UTFPR (2021), sob orientação do Prof. Dr. Alceu André Badin; especialista em engenharia de software pela Pontifícia Universidade Católica PUC/PR (2015); Graduado em engenharia industrial elétrica ênfase automação pela UTFPR (2013). É professor no curso de engenharia de controle e automação no Instiuto Federal do Paraná IFPR, desde 2022. Foi professor no curso de engenharia de controle e automação no Instituto Federal de Rondônia IFRO, no período de 2018 a 2022. É pesquisador na área de eletrônica de potência em especial conversores com rendimento elevado, operação com condução contínua e característica resistiva (seguidor de tensão). Também atuou na área de engenharia de controle e automação em usinas Hidrelétricas, subestações de energia e saneamento.
  • Felipe Augusto de Aguiar Possoli, Instituto Federal do Paraná.
    Mestre em Engenharia de Materiais do programa de Pós-Graduação em Engenharia de Mecânica e de Materiais (PPGEM) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), campus Curitiba. Possui graduação em Engenharia Mecânica e formado Técnico em Mecânica no ano de 2012, pela mesma instituição educacional (UTFPR). Durante 3 anos da graduação atuou como bolsista de Iniciação Científica no projeto: Otimização do Desempenho de Aços Inoxidáveis com a Adição de Nitrogênio. Atualmente é professor do ensino básico e tecnológico no Instituto Federal de Educação do Paraná (IFPR) - campus Jacarezinho, atuante no Eixo de Controle e Processos Industriais. Atua com linha de pesquisa em caracterização de materiais, com foco no estudo de Tribocorrosão de aços inoxidáveis enriquecidos com nitrogênio.
  • Luiz Eduardo Pivovar, Instituto Federal do Paraná.
    Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná(2015), graduação em Física pela Universidade Federal do Paraná(2009), especialização em Pós Graduação Lato Sensu em Metodologia do Ensino da Física e da Matemática pela Faculdade de Educação São Luís(2016) e mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná(2022). Atualmente é Professor Efetivo do INSTITUTO FEDERAL DO PARANA. Tem experiência na área de Engenharia Mecânica, com ênfase em Engenharia Mecânica. Atuando principalmente nos seguintes temas:Pêndulo Furuta, Alocação de Polos, Regulador Quadrático Linear.
  • 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 (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.
  • 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 Filipe Honório Varaschim, Jefferson Wilhelm Meyer Soares, Felipe Augusto de Aguiar Possoli, Luiz Eduardo Pivovar, Ricardo Breganon, Uiliam Nelson Lendzion Tomaz Alves

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