Implementação de um sistema didático de controle para levitação magnética

• Autor(a) principal: SOUZA, Helder José Celani de
• Data de Publicação: 2003
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
• Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3798
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA; Suspensão magnética; Maglev; Levitação magnética; Engenharia de controle

A levitação magnética, também conhecida por suspensão magnética, do inglês Magnetic Levitation ou Magnetic Suspension, abreviada por Maglev, é uma aplicação do princípio físico da atração e repulsão magnética e do equilíbrio de forças atuando sobre um determinado corpo no espaço, ou seja, uma força de origem magnética contrapondo-se a força peso. A levitação magnética possui várias aplicações práticas, tais como em trens ou veículos de alta velocidade movendo-se sem atrito sob trilhos, em túneis de vento, em fornos de indução, rolamentos mecânicos, motores e outras que estão por vir. Este trabalho visa o projeto e a implementação de um sistema didático para estudos de engenharia de controle utilizando um controle não linear e os conceitos da levitação magnética. O objetivo principal do sistema é levitar uma esfera de aço sob ação de um campo magnético gerado por uma bobina ou eletromagneto, cuja corrente é controlada por um regulador eletrônico incluso em um sistema de controle em malha fechada. A esfera de aço deverá deslocar-se à posição abaixo da bobina e levitar quando o equilíbrio de forças sobre ela for atingido. A distância entre a esfera e a bobina é medida eletronicamente através de sensoriamento óptico e a bobina é excitada por uma corrente elétrica proveniente de um regulador eletrônico conectado a um amplificador de potência. O trabalho utiliza dois enfoques distintos para análise de sistemas de engenharia de controle: Sistema em Malha fechada Analógico e Digital. Para atingir estas metas o sistema será modelado e simulado utilizando-se os programas Matlab e Simulink, e posteriormente implementado na prática através da montagem de um protótipo. Para concluir o trabalho, os resultados do protótipo serão comparados com o resultados da simulação do sistema calculado teoricamente. Além disto será utilizada uma técnica de identificação de sistemas para estimar a função de transferência do sistema prático e igualmente utilizar os resultados obtidos para fins de comparação.