O CONTROLE DE POSIÇÃO DO MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA UTILIZANDO CONTROLADOR PID

Faculdade Independente do Nordeste – FAINOR[pic 1]

Curso de Bacharelado em Engenharia da Computação.

CONTROLE DE POSIÇÃO DO MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA

UTILIZANDO CONTROLADOR PID

Vitória da Conquista, Junho 2017.

Patrick Ferreira de Sousa[pic 2]

Elisson Bonfim do Amaral Filho

Renato Morais dos Santos

Pedro Ivo Matos Ferreira

CONTROLE DE POSIÇÃO DO MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA

UTILIZANDO CONTROLADOR PID.

Projeto desenvolvido durante a disciplina de Controle Linear I, como avaliação parcial referente à III unidade. Orientadora: Profᵃ. Andressa Pereira

Vitória da Conquista, Junho 2017.

Sumário

1        INTRODUÇÃO        3

1.1        O PROJETO        3

2        ANALISE DO SISTEMA COM CONTROLE PID        4

3        ANEXO        10

1. INTRODUÇÃO

O trabalho tem como objetivo projetar um controlador para realizar o ajuste de resposta a um motor de corrente contínua, popularmente conhecido como Motor CC, na qual esse motor possui diversas aplicações em coolers de um computador, motores de drives, aparelhos de mídia dentre outros. Sendo assim, serão utilizados controladores P, PI e PID, analisando as respostas dos mesmos através dos gráficos gerados pelo MATLAB.

1. O PROJETO

Para a função de transferência do motor CC, almejamos projetar um controlador que ajuste a resposta do motor em termos da posição do eixo de seu rotor.

Dadas especificações de projeto as quais figuram como:

(Parâmetros físicos do motor CC)

J = 0.01; % momento de inércia do rotor

b = 0.1; % atrito viscoso

K = 0.01; % constante de proporcionalidade

R = 1; % resistência do bobinado

L = 0.5; % indutância do bobinado

A seguir seguem os gráficos com as informações a partir da FT:

[pic 3]

1. Resposta do sistema a um impulso.

[pic 4]

  Figura 1: Resposta do sistema ao impulso

Observamos que pela figura 1, que o sistema não possui capacidade de retornar ao seu estado inicial após ser aplicada a ele uma entrada impulso, chamaremos de característica indesejada.

Até pequenas variações de frequência fazem com que a Fase sofra uma variação muito alta, logo mostrando a instabilidade do sistema.

Com o objetivo de evitar com que isso ocorra, iremos aplicar algumas teorias de controle clássico, inicialmente projetando um controlador proporcional em malha fechada para fazer com que a posição do eixo do rotor acompanhe a referência.

1. ANALISE DO SISTEMA COM CONTROLE PID

A análise dos resultados foi feita com um controle PID com realimentação unitária negativa. Foram escolhidos os melhores valores de Ki, Kp e Kd através da tentativa e erro, foram: Ki = 0.34, Kp = 39.1 e Kd = 21.

O Diagrama de Blocos do sistema se escreve da seguinte maneira, onde poderemos encontra a Função de Transferência PID de malha fechada.

[pic 5]

Figura 3: Diagrama de Blocos

Obtendo os gráficos para o Kp, Ki e Kd, através do MATLAB.

Ganho de Kp = 39.01:

[pic 6]

Ganho de Ki = 0.34:

[pic 7]

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