Investigação de um controlador PID baseado em uma metodologia fracionária aplicado na regulação de velocidade de um sistema de 2kVA

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Claudia Sabrina Monteiro da
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFAM
Texto Completo: http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/6132
Resumo: In this work, automatic control techniques are investigated, using the most efficient Electric Power System to improve the speed governor performance of hydraulic turbines. For this purpose, a controller based on a fractional calculus methodology is tuned, as this method has a greater degree of freedom in the realization of projects. For the tuning of the controllers, the dynamic model of the 2kVA small scale generation system was used. Initially, the two controllers are tuned in the computational environment, being them, or the fractional order PID controller (FOPID), based on an analytical method of calculating methods from the gain and phase margin values and, the classic controller, designed by the conventional pole allocation method. Subsequently, how control laws are implemented as a digital control in an embedded system using the Arduino Due microcontroller. The behavior of the controllers is evaluated both through simulations, through MATLAB/Simulink and by conducting experimental tests related to the speed governor reference variation of a 2kVA micromotine. In view of this, you can match or perform FOPID controller performance with controller via pole allocation.
id UFAM-1_dcdaea3d702e38ea2fbe90cb827c8d02
oai_identifier_str oai:localhost:prefix/6132
network_acronym_str UFAM-1
network_name_str Repositório Institucional da UFAM
repository_id_str
spelling Investigação de um controlador PID baseado em uma metodologia fracionária aplicado na regulação de velocidade de um sistema de 2kVAControle AutomáticoRegulador de VelocidadeSistema Elétrico de PotênciaControlador PID de Ordem FracionáriaENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIAEnergia elétrica - DistribuiçãoGeração distribuida de energia elétricaIn this work, automatic control techniques are investigated, using the most efficient Electric Power System to improve the speed governor performance of hydraulic turbines. For this purpose, a controller based on a fractional calculus methodology is tuned, as this method has a greater degree of freedom in the realization of projects. For the tuning of the controllers, the dynamic model of the 2kVA small scale generation system was used. Initially, the two controllers are tuned in the computational environment, being them, or the fractional order PID controller (FOPID), based on an analytical method of calculating methods from the gain and phase margin values and, the classic controller, designed by the conventional pole allocation method. Subsequently, how control laws are implemented as a digital control in an embedded system using the Arduino Due microcontroller. The behavior of the controllers is evaluated both through simulations, through MATLAB/Simulink and by conducting experimental tests related to the speed governor reference variation of a 2kVA micromotine. In view of this, you can match or perform FOPID controller performance with controller via pole allocation.Neste trabalho são investigadas técnicas de controle automático, destinadas a melhorar o desempenho do regulador de velocidade de turbinas hidráulicas, tornando o Sistema Elétrico de Potência mais eficiente. Para este propósito, é sintonizado um controlador baseado em uma metodologia de cálculo fracionário, pois, este método possui um maior grau de liberdade na realização de projetos. Para a sintonia dos controladores utilizou-se o modelo dinâmico do sistema de geração em escala reduzida de 2kVA. Sendo que, inicialmente, realiza-se o projeto de dois controladores em ambiente computacional, sendo eles, o controlador PID de ordem fracionária (FOPID), fundamentado em um método analítico de cálculo de parâmetros a partir dos valores especificados de margem de ganho e fase e, o controlador clássico, sintonizado pelo método convencional de alocação de polos. Posteriormente, as leis de controle são implementadas sob a forma de controle digital em um sistema embarcado, utilizando o microcontrolador Arduíno Due. O comportamento dos controladores é avaliado tanto através de simulações, por intermédio do MATLAB/Simulink, quanto por meio da realização de testes experimentais relacionados à variação na referência do regulador de velocidade de uma micromáquina de 2kVA. Em vista disso, buscou-se equiparar o desempenho do controlador FOPID com o controlador via alocação de polos.3NãoBrasilFT - Faculdade de TecnologiaManaus (AM)Engenharia Elétrica – Eletrotécnica - Bacharelado - ManausAyres Júnior, Florindo Antonio de Carvalhohttp://lattes.cnpq.br/1919442364965261Chaves Filho, João EdgarMedeiros, Renam Landau Paiva deFarias, Nei Junior da SilvaSilva, Claudia Sabrina Monteiro da2022-03-25T20:00:47Z2022-02-172022-03-25T20:00:47Z2019-12-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisSILVA, Claudia Sabrina Monteiro. Investigação de um Controlador PID Baseado em uma Metodologia Fracionária Aplicado na Regulação de Velocidade de um Sistema de 2kVA. 2022. 65 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2019.http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/6132por[1] AYRES JUNIOR, Florindo A. C. Investigação de Estratégias de Controle de Ordem Fracionárias Aplicadas a Sistemas Elétricos e Industriais. 2018. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Pará, Belém-PA, 2018. [2]AYRES JUNIOR, Florindo A.C.; GOMES, Marcus C. M.; ROCHA, Erick M.; BARRA JUNIOR, Walter; BARREIROS, Jose A. L. Análise Experimental de um Controlador FOPID Aplicado em um Regulador de Velocidade de um Sistema de Geração em Escala Reduzida de 10kVA. SBAI, Fortaleza- CE, 2013. Disponível em: <http://www.sbai2013.ufc.br/pdfs/8031.pdf.> [3] BAZANELLA, Alexandre S.; SILVA JUNIOR, João M. G. Sistema de Controle: Princípios de Controle. 2. ed. atual. Porto Alegre: UFGRS EDITORA, 2017. ISBN 8570258496. [4] CAMARGO, R. Figueiredo; OLIVEIRA, E. Capelas. Cálculo Fracionário.1. ed. [S. l.]: LF Editora, 2015. [5] FAIEGHI, Mohammad Reza; NEMATI, Abbas. On Fractional-Order PID Design, Applications of MATLAB in Science and Engineering. IntechOpen, Miyaneh, Iran, 2011. DOI 10.5772 / 22657. Disponível em: <https://tinyurl.com/sdmpaz2>info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2022-03-25T20:02:27Zoai:localhost:prefix/6132Repositório InstitucionalPUBhttp://riu.ufam.edu.br/oai/requestopendoar:2022-03-25T20:02:27Repositório Institucional da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false
dc.title.none.fl_str_mv Investigação de um controlador PID baseado em uma metodologia fracionária aplicado na regulação de velocidade de um sistema de 2kVA
title Investigação de um controlador PID baseado em uma metodologia fracionária aplicado na regulação de velocidade de um sistema de 2kVA
spellingShingle Investigação de um controlador PID baseado em uma metodologia fracionária aplicado na regulação de velocidade de um sistema de 2kVA
Silva, Claudia Sabrina Monteiro da
Controle Automático
Regulador de Velocidade
Sistema Elétrico de Potência
Controlador PID de Ordem Fracionária
ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
Energia elétrica - Distribuição
Geração distribuida de energia elétrica
title_short Investigação de um controlador PID baseado em uma metodologia fracionária aplicado na regulação de velocidade de um sistema de 2kVA
title_full Investigação de um controlador PID baseado em uma metodologia fracionária aplicado na regulação de velocidade de um sistema de 2kVA
title_fullStr Investigação de um controlador PID baseado em uma metodologia fracionária aplicado na regulação de velocidade de um sistema de 2kVA
title_full_unstemmed Investigação de um controlador PID baseado em uma metodologia fracionária aplicado na regulação de velocidade de um sistema de 2kVA
title_sort Investigação de um controlador PID baseado em uma metodologia fracionária aplicado na regulação de velocidade de um sistema de 2kVA
author Silva, Claudia Sabrina Monteiro da
author_facet Silva, Claudia Sabrina Monteiro da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Ayres Júnior, Florindo Antonio de Carvalho
http://lattes.cnpq.br/1919442364965261
Chaves Filho, João Edgar
Medeiros, Renam Landau Paiva de
Farias, Nei Junior da Silva
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Claudia Sabrina Monteiro da
dc.subject.por.fl_str_mv Controle Automático
Regulador de Velocidade
Sistema Elétrico de Potência
Controlador PID de Ordem Fracionária
ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
Energia elétrica - Distribuição
Geração distribuida de energia elétrica
topic Controle Automático
Regulador de Velocidade
Sistema Elétrico de Potência
Controlador PID de Ordem Fracionária
ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
Energia elétrica - Distribuição
Geração distribuida de energia elétrica
description In this work, automatic control techniques are investigated, using the most efficient Electric Power System to improve the speed governor performance of hydraulic turbines. For this purpose, a controller based on a fractional calculus methodology is tuned, as this method has a greater degree of freedom in the realization of projects. For the tuning of the controllers, the dynamic model of the 2kVA small scale generation system was used. Initially, the two controllers are tuned in the computational environment, being them, or the fractional order PID controller (FOPID), based on an analytical method of calculating methods from the gain and phase margin values and, the classic controller, designed by the conventional pole allocation method. Subsequently, how control laws are implemented as a digital control in an embedded system using the Arduino Due microcontroller. The behavior of the controllers is evaluated both through simulations, through MATLAB/Simulink and by conducting experimental tests related to the speed governor reference variation of a 2kVA micromotine. In view of this, you can match or perform FOPID controller performance with controller via pole allocation.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-12-13
2022-03-25T20:00:47Z
2022-02-17
2022-03-25T20:00:47Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv SILVA, Claudia Sabrina Monteiro. Investigação de um Controlador PID Baseado em uma Metodologia Fracionária Aplicado na Regulação de Velocidade de um Sistema de 2kVA. 2022. 65 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2019.
http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/6132
identifier_str_mv SILVA, Claudia Sabrina Monteiro. Investigação de um Controlador PID Baseado em uma Metodologia Fracionária Aplicado na Regulação de Velocidade de um Sistema de 2kVA. 2022. 65 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2019.
url http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/6132
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv [1] AYRES JUNIOR, Florindo A. C. Investigação de Estratégias de Controle de Ordem Fracionárias Aplicadas a Sistemas Elétricos e Industriais. 2018. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Pará, Belém-PA, 2018. [2]AYRES JUNIOR, Florindo A.C.; GOMES, Marcus C. M.; ROCHA, Erick M.; BARRA JUNIOR, Walter; BARREIROS, Jose A. L. Análise Experimental de um Controlador FOPID Aplicado em um Regulador de Velocidade de um Sistema de Geração em Escala Reduzida de 10kVA. SBAI, Fortaleza- CE, 2013. Disponível em: <http://www.sbai2013.ufc.br/pdfs/8031.pdf.> [3] BAZANELLA, Alexandre S.; SILVA JUNIOR, João M. G. Sistema de Controle: Princípios de Controle. 2. ed. atual. Porto Alegre: UFGRS EDITORA, 2017. ISBN 8570258496. [4] CAMARGO, R. Figueiredo; OLIVEIRA, E. Capelas. Cálculo Fracionário.1. ed. [S. l.]: LF Editora, 2015. [5] FAIEGHI, Mohammad Reza; NEMATI, Abbas. On Fractional-Order PID Design, Applications of MATLAB in Science and Engineering. IntechOpen, Miyaneh, Iran, 2011. DOI 10.5772 / 22657. Disponível em: <https://tinyurl.com/sdmpaz2>
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Brasil
FT - Faculdade de Tecnologia
Manaus (AM)
Engenharia Elétrica – Eletrotécnica - Bacharelado - Manaus
publisher.none.fl_str_mv Brasil
FT - Faculdade de Tecnologia
Manaus (AM)
Engenharia Elétrica – Eletrotécnica - Bacharelado - Manaus
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFAM
instname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)
instacron:UFAM
instname_str Universidade Federal do Amazonas (UFAM)
instacron_str UFAM
institution UFAM
reponame_str Repositório Institucional da UFAM
collection Repositório Institucional da UFAM
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1798061054462263296

Registros relacionados