PROPOSTA DE PLATAFORMA DIDÁTICA PARA IDENTIFICAÇÃO E MODELAGEM DE MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA USANDO ARDUÍNO PARA AQUISIÇÃO DOS DADOS
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2023 |
Outros Autores: | , |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Revista Valore (Online) |
Texto Completo: | https://revistavalore.emnuvens.com.br/valore/article/view/985 |
Resumo: | A modelagem e identificação de sistemas dinâmicos é uma etapa importante para o projeto de controladores e projeto de produtos. A modelagem de sistemas dinâmicos pode ser realizada por meio da interpretação dos fenômenos físicos envolvidos, mas também pela medição da saída do sistema a partir da aplicação de sinais de entrada conhecidos. Assim, esse trabalho propõe uma plataforma didática com sensores e circuito de acionamento para a medição das variáveis de motores de corrente contínua, possibilitando a identificação e modelagem do sistema dinâmico. A proposta mede a tensão de entrada, proveniente de um circuito com acionamento por modulação de largura de pulso (PWM), a corrente e a velocidade do motor. A estrutura também permite o ajuste da carga acoplada ao eixo do motor, para medição do comportamento do sistema sob condições de carga. A plataforma é construída com dispositivos facilmente encontrados no mercado e utiliza um Arduíno como sistema principal de controle do motor e aquisição de dados. O trabalho apresenta o método utilizado para aquisição dos dados, medidos em três diferentes condições. Os resultados mostram o potencial da proposta para utilização na identificação de sistemas dinâmicos, mas sua utilização também pode ser estendida para outros experimentos e atividades de ensino e pesquisa. |
id |
FASF_9046b4febe613f9d42fe48bb1d95e6f9 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:valore.emnuvens.com.br:article/985 |
network_acronym_str |
FASF |
network_name_str |
Revista Valore (Online) |
repository_id_str |
|
spelling |
PROPOSTA DE PLATAFORMA DIDÁTICA PARA IDENTIFICAÇÃO E MODELAGEM DE MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA USANDO ARDUÍNO PARA AQUISIÇÃO DOS DADOSA modelagem e identificação de sistemas dinâmicos é uma etapa importante para o projeto de controladores e projeto de produtos. A modelagem de sistemas dinâmicos pode ser realizada por meio da interpretação dos fenômenos físicos envolvidos, mas também pela medição da saída do sistema a partir da aplicação de sinais de entrada conhecidos. Assim, esse trabalho propõe uma plataforma didática com sensores e circuito de acionamento para a medição das variáveis de motores de corrente contínua, possibilitando a identificação e modelagem do sistema dinâmico. A proposta mede a tensão de entrada, proveniente de um circuito com acionamento por modulação de largura de pulso (PWM), a corrente e a velocidade do motor. A estrutura também permite o ajuste da carga acoplada ao eixo do motor, para medição do comportamento do sistema sob condições de carga. A plataforma é construída com dispositivos facilmente encontrados no mercado e utiliza um Arduíno como sistema principal de controle do motor e aquisição de dados. O trabalho apresenta o método utilizado para aquisição dos dados, medidos em três diferentes condições. Os resultados mostram o potencial da proposta para utilização na identificação de sistemas dinâmicos, mas sua utilização também pode ser estendida para outros experimentos e atividades de ensino e pesquisa.FaSFdos Reis, Wallace Pereira NevesCouto, Giselle EliasMorandin Junior, Orides2023-04-25info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://revistavalore.emnuvens.com.br/valore/article/view/98510.22408/reva802023985e-8031Revista Valore; v. 8 (2023): Revista Valore; e-80312526-043X2525-900810.22408/reva802023reponame:Revista Valore (Online)instname:Faculdade Sul Fluminense (FASF)instacron:FASFporhttps://revistavalore.emnuvens.com.br/valore/article/view/985/1063/*ref*/AGUIRRE, L. A. Introdução à identificação de sistemas: Técnicas lineares e não-lineares aplicadas a sistemas reais. 2. ed. Editora UFMG, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil 730 p., 2004./*ref*/Allegro Microsystems. ACS712 - Fully Integrated, Hall-Effect-Based Linear Current Sensor IC (Ficha Técnica). Disponível em: < https://datasheetspdf.com/pdf/570845/AllegroMicroSystems/ACS712/1>. Acesso em: 26 de julho de 2021./*ref*/AKGÜN, G. et al. System identification using LMS, RLS, EKF and Neural Network. Proceedings of 2019 IEEE International Conference on Vehicular Electronics and Safety (ICVES), Cairo, Egito, p. 1–6, 2019./*ref*/ECHEVERRIA, Gilberto et al. Modular open robots simulation engine: Morse. Proceedings of 2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation, Shanghai, China, p. 46-51, 2011./*ref*/FAIEGHI, M. R.; AZIMI, S. M. Design an optimized PID controller for brushless DC motor by using PSO and based on NARMAX identified model with ANFIS. Proceedings of the 12th International Conference on Computer Modelling and Simulation, Cambridge, Reino Unido, p. 16–21, 2010./*ref*/KARA, T.; EKER, I. Nonlinear modeling and identification of a DC motor for bidirectional operation with real time experiments. Energy Conversion and Management, Elsevier, v. 45, n. 7-8, p. 1087–1106, 2004./*ref*/LJUNG, Lennart; SINGH, Rajiv. Version 8 of the MATLAB system identification toolbox. IFAC Proceedings Volumes, v. 45, n. 16, p. 1826-1831, 2012./*ref*/MOKHLIS, S.; SADKI, S.; BENSASSI, B. System identification of a dc servo motor using ARX and ARMAX models. Proceedings of 2019 International Conference on Systems of Collaboration Big Data, Internet of Things & Security (SysCoBIoTS), Casablanca, Marrocos, p. 1–4, 2019./*ref*/NAUNG, Y.et al. Implementation of data driven control system of dc motor by using system identification process. Proceedings of 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), Moscou e São Petersburgo, Rússia, p. 1801–1804, 2018./*ref*/NELLES, O. Nonlinear System Identification: From Classical Approaches to Neural Networks, Fuzzy Models, and Gaussian Processes. 2. ed. Springer International Publishing, Berlin, Heidelberg, Alemanha, 1825 p., 2020./*ref*/OMRON Industrial Automation. E6B2-CWZ6C 1800P/R 0.5M – Incremental rotary encoder (Ficha Técnica). Disponível em: https://www.ia.omron.com/product/item/2460/. Acesso em: 26 de julho de 2021./*ref*/REIS, W. P. N. dos; MORANDIN JUNIOR, O. Sensors applied to automated guided vehicle position control: a systematic literature review. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Springer, v. 113, n. 2, p. 21–34, 2021./*ref*/Sparkfun: SparkFun Monster Moto Shield (Ficha Técnica). Disponível em: < https://www.sparkfun.com/products/retired/10182>. Acesso em: 26 de julho de 2021./*ref*/TANG, W.-J.; LIU, Z.-T.; WANG, Q. DC motor speed control based on system identification and PID auto tuning. Proceedings of 36th Chinese Control Conference (CCC), Dalian, China, p. 6420–6423, 2017./*ref*/TANGIRALA, A. K. Principles of system identification: theory and practice. CRC Press, Boca Raton, Florida, EUA, 908 p. 2015.Direitos autorais 2023 Revista Valoreinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-12-07T18:30:57Zoai:valore.emnuvens.com.br:article/985Revistahttps://revistavalore.emnuvens.com.br/valore/indexPUBhttps://revistavalore.emnuvens.com.br/valore/oai||revistavalore@gmail.com|| marcus.barbosa1979@gmail.com|| felipetriani@gmail.com2526-043X2525-9008opendoar:2023-12-07T18:30:57Revista Valore (Online) - Faculdade Sul Fluminense (FASF)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
PROPOSTA DE PLATAFORMA DIDÁTICA PARA IDENTIFICAÇÃO E MODELAGEM DE MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA USANDO ARDUÍNO PARA AQUISIÇÃO DOS DADOS |
title |
PROPOSTA DE PLATAFORMA DIDÁTICA PARA IDENTIFICAÇÃO E MODELAGEM DE MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA USANDO ARDUÍNO PARA AQUISIÇÃO DOS DADOS |
spellingShingle |
PROPOSTA DE PLATAFORMA DIDÁTICA PARA IDENTIFICAÇÃO E MODELAGEM DE MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA USANDO ARDUÍNO PARA AQUISIÇÃO DOS DADOS dos Reis, Wallace Pereira Neves |
title_short |
PROPOSTA DE PLATAFORMA DIDÁTICA PARA IDENTIFICAÇÃO E MODELAGEM DE MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA USANDO ARDUÍNO PARA AQUISIÇÃO DOS DADOS |
title_full |
PROPOSTA DE PLATAFORMA DIDÁTICA PARA IDENTIFICAÇÃO E MODELAGEM DE MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA USANDO ARDUÍNO PARA AQUISIÇÃO DOS DADOS |
title_fullStr |
PROPOSTA DE PLATAFORMA DIDÁTICA PARA IDENTIFICAÇÃO E MODELAGEM DE MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA USANDO ARDUÍNO PARA AQUISIÇÃO DOS DADOS |
title_full_unstemmed |
PROPOSTA DE PLATAFORMA DIDÁTICA PARA IDENTIFICAÇÃO E MODELAGEM DE MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA USANDO ARDUÍNO PARA AQUISIÇÃO DOS DADOS |
title_sort |
PROPOSTA DE PLATAFORMA DIDÁTICA PARA IDENTIFICAÇÃO E MODELAGEM DE MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA USANDO ARDUÍNO PARA AQUISIÇÃO DOS DADOS |
author |
dos Reis, Wallace Pereira Neves |
author_facet |
dos Reis, Wallace Pereira Neves Couto, Giselle Elias Morandin Junior, Orides |
author_role |
author |
author2 |
Couto, Giselle Elias Morandin Junior, Orides |
author2_role |
author author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
|
dc.contributor.author.fl_str_mv |
dos Reis, Wallace Pereira Neves Couto, Giselle Elias Morandin Junior, Orides |
description |
A modelagem e identificação de sistemas dinâmicos é uma etapa importante para o projeto de controladores e projeto de produtos. A modelagem de sistemas dinâmicos pode ser realizada por meio da interpretação dos fenômenos físicos envolvidos, mas também pela medição da saída do sistema a partir da aplicação de sinais de entrada conhecidos. Assim, esse trabalho propõe uma plataforma didática com sensores e circuito de acionamento para a medição das variáveis de motores de corrente contínua, possibilitando a identificação e modelagem do sistema dinâmico. A proposta mede a tensão de entrada, proveniente de um circuito com acionamento por modulação de largura de pulso (PWM), a corrente e a velocidade do motor. A estrutura também permite o ajuste da carga acoplada ao eixo do motor, para medição do comportamento do sistema sob condições de carga. A plataforma é construída com dispositivos facilmente encontrados no mercado e utiliza um Arduíno como sistema principal de controle do motor e aquisição de dados. O trabalho apresenta o método utilizado para aquisição dos dados, medidos em três diferentes condições. Os resultados mostram o potencial da proposta para utilização na identificação de sistemas dinâmicos, mas sua utilização também pode ser estendida para outros experimentos e atividades de ensino e pesquisa. |
publishDate |
2023 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2023-04-25 |
dc.type.none.fl_str_mv |
|
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
format |
article |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://revistavalore.emnuvens.com.br/valore/article/view/985 10.22408/reva802023985e-8031 |
url |
https://revistavalore.emnuvens.com.br/valore/article/view/985 |
identifier_str_mv |
10.22408/reva802023985e-8031 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.none.fl_str_mv |
https://revistavalore.emnuvens.com.br/valore/article/view/985/1063 /*ref*/AGUIRRE, L. A. Introdução à identificação de sistemas: Técnicas lineares e não-lineares aplicadas a sistemas reais. 2. ed. Editora UFMG, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil 730 p., 2004. /*ref*/Allegro Microsystems. ACS712 - Fully Integrated, Hall-Effect-Based Linear Current Sensor IC (Ficha Técnica). Disponível em: < https://datasheetspdf.com/pdf/570845/AllegroMicroSystems/ACS712/1>. Acesso em: 26 de julho de 2021. /*ref*/AKGÜN, G. et al. System identification using LMS, RLS, EKF and Neural Network. Proceedings of 2019 IEEE International Conference on Vehicular Electronics and Safety (ICVES), Cairo, Egito, p. 1–6, 2019. /*ref*/ECHEVERRIA, Gilberto et al. Modular open robots simulation engine: Morse. Proceedings of 2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation, Shanghai, China, p. 46-51, 2011. /*ref*/FAIEGHI, M. R.; AZIMI, S. M. Design an optimized PID controller for brushless DC motor by using PSO and based on NARMAX identified model with ANFIS. Proceedings of the 12th International Conference on Computer Modelling and Simulation, Cambridge, Reino Unido, p. 16–21, 2010. /*ref*/KARA, T.; EKER, I. Nonlinear modeling and identification of a DC motor for bidirectional operation with real time experiments. Energy Conversion and Management, Elsevier, v. 45, n. 7-8, p. 1087–1106, 2004. /*ref*/LJUNG, Lennart; SINGH, Rajiv. Version 8 of the MATLAB system identification toolbox. IFAC Proceedings Volumes, v. 45, n. 16, p. 1826-1831, 2012. /*ref*/MOKHLIS, S.; SADKI, S.; BENSASSI, B. System identification of a dc servo motor using ARX and ARMAX models. Proceedings of 2019 International Conference on Systems of Collaboration Big Data, Internet of Things & Security (SysCoBIoTS), Casablanca, Marrocos, p. 1–4, 2019. /*ref*/NAUNG, Y.et al. Implementation of data driven control system of dc motor by using system identification process. Proceedings of 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), Moscou e São Petersburgo, Rússia, p. 1801–1804, 2018. /*ref*/NELLES, O. Nonlinear System Identification: From Classical Approaches to Neural Networks, Fuzzy Models, and Gaussian Processes. 2. ed. Springer International Publishing, Berlin, Heidelberg, Alemanha, 1825 p., 2020. /*ref*/OMRON Industrial Automation. E6B2-CWZ6C 1800P/R 0.5M – Incremental rotary encoder (Ficha Técnica). Disponível em: https://www.ia.omron.com/product/item/2460/. Acesso em: 26 de julho de 2021. /*ref*/REIS, W. P. N. dos; MORANDIN JUNIOR, O. Sensors applied to automated guided vehicle position control: a systematic literature review. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Springer, v. 113, n. 2, p. 21–34, 2021. /*ref*/Sparkfun: SparkFun Monster Moto Shield (Ficha Técnica). Disponível em: < https://www.sparkfun.com/products/retired/10182>. Acesso em: 26 de julho de 2021. /*ref*/TANG, W.-J.; LIU, Z.-T.; WANG, Q. DC motor speed control based on system identification and PID auto tuning. Proceedings of 36th Chinese Control Conference (CCC), Dalian, China, p. 6420–6423, 2017. /*ref*/TANGIRALA, A. K. Principles of system identification: theory and practice. CRC Press, Boca Raton, Florida, EUA, 908 p. 2015. |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Direitos autorais 2023 Revista Valore info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Direitos autorais 2023 Revista Valore |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
FaSF |
publisher.none.fl_str_mv |
FaSF |
dc.source.none.fl_str_mv |
Revista Valore; v. 8 (2023): Revista Valore; e-8031 2526-043X 2525-9008 10.22408/reva802023 reponame:Revista Valore (Online) instname:Faculdade Sul Fluminense (FASF) instacron:FASF |
instname_str |
Faculdade Sul Fluminense (FASF) |
instacron_str |
FASF |
institution |
FASF |
reponame_str |
Revista Valore (Online) |
collection |
Revista Valore (Online) |
repository.name.fl_str_mv |
Revista Valore (Online) - Faculdade Sul Fluminense (FASF) |
repository.mail.fl_str_mv |
||revistavalore@gmail.com|| marcus.barbosa1979@gmail.com|| felipetriani@gmail.com |
_version_ |
1798321570620375040 |