Desenvolvimento de uma bancada didática para controle de motores CC utilizando MATLAB/Simulink em tempo real

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Shimada, Bruno Masaharu
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27329
Resumo: Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma bancada didática para o estudo de sistemas controle com baixo custo. O objetivo foi controlar a velocidade de um Motor de Corrente Contínua (CC) utilizando a técnica de controle PID e lógica Fuzzy. Para isto utilizou-se um sistema de aquisição de dados baseado em um microcontrolador da família dsPIC, responsável por acionar o drive de potência do motor CC, realizar a leitura do encoder para determinar a velocidade do motor e enviar estes dados em valores digitais para serem manipulados pelo computador através do software MATLAB/Simulink. A troca de dados do microcontrolador e o software é realizada através de um protocolo de comunicação via comunicação serial RS-232. No software MATLAB/Simulink são implementados os controladores PID e Fuzzy através da técnica hardware-in-the-loop. Um gerador, com várias cargas, acoplado ao motor e controlado via software, simulou distúrbios no sistema. O MATLAB/Simulink facilita a mudança da técnica de controle sem ter que reprogramar o microcontrolador e faz com que seja possível implementar várias técnicas de controle, tais como clássica, moderna e não convencional, além de fornecer um sistema supervisório para visualização da resposta do sistema e alteração dos parâmetros de controle em tempo real, o que torna essa aplicação interessante para o ensino de técnicas de controle.
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spelling 2022-02-22T23:50:42Z2022-02-22T23:50:42Z2016-06-21SHIMADA, Bruno Masaharu. Desenvolvimento de uma bancada didática para controle de motores CC utilizando MATLAB/Simulink em tempo real. 2016. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Tecnologia em Automação Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2016.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27329Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma bancada didática para o estudo de sistemas controle com baixo custo. O objetivo foi controlar a velocidade de um Motor de Corrente Contínua (CC) utilizando a técnica de controle PID e lógica Fuzzy. Para isto utilizou-se um sistema de aquisição de dados baseado em um microcontrolador da família dsPIC, responsável por acionar o drive de potência do motor CC, realizar a leitura do encoder para determinar a velocidade do motor e enviar estes dados em valores digitais para serem manipulados pelo computador através do software MATLAB/Simulink. A troca de dados do microcontrolador e o software é realizada através de um protocolo de comunicação via comunicação serial RS-232. No software MATLAB/Simulink são implementados os controladores PID e Fuzzy através da técnica hardware-in-the-loop. Um gerador, com várias cargas, acoplado ao motor e controlado via software, simulou distúrbios no sistema. O MATLAB/Simulink facilita a mudança da técnica de controle sem ter que reprogramar o microcontrolador e faz com que seja possível implementar várias técnicas de controle, tais como clássica, moderna e não convencional, além de fornecer um sistema supervisório para visualização da resposta do sistema e alteração dos parâmetros de controle em tempo real, o que torna essa aplicação interessante para o ensino de técnicas de controle.This work proposes the development of a didactic workbench for control systems study with low cost. Initial goal is to control the speed of a Direct Current Motor (DC) using the PID and Fuzzy Logic control technique. It will use a data acquisition system based on a dsPIC microcontroller family, which will be responsible for activating the motor DC power driver, perform the reading of the encoder to determine the motor speed and send this data into digital values to be handled the computer using the MATLAB/Simulink software. Data exchange between microcontroller and MATLAB/Simulink will be performed by RS-232 serial communication. In MATLAB/Simulink occur closing the loop and implementation of PID and Fuzzy control through hardware-in-the-loop technique. A generator with multiple loads coupled to the motor and controlled via software simulate disturbances in the system. The MATLAB/Simulink facilitates change of control technique without having to reprogram the microcontroller and makes it possible to implement various control techniques such as classical, modern and unconventional, in addition to a supervisory system to preview the system response and change control parameters in real-time, which makes this interesting application for teaching control techniques.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCornelio ProcopioTecnologia em Automação IndustrialUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIASSistemas de energia elétrica - ControleMATLAB (Programa de computador)Dispositivos de treinamento simuladoElectric power systems - ControlMATLAB (Computer program)Synthetic training devicesDesenvolvimento de uma bancada didática para controle de motores CC utilizando MATLAB/Simulink em tempo realinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCornélio ProcópioMontezuma, Marcio Aurelio FurtadoMontezuma, Marcio Aurelio FurtadoMolina, Fabian Andres LaraCastoldi, Marcelo FavorettoShimada, Bruno Masaharuinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCP_COAUT_2016_1_03.pdfCP_COAUT_2016_1_03.pdfapplication/pdf2407920http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27329/1/CP_COAUT_2016_1_03.pdf69c18cf2066ed09095353847a26ad2e9MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27329/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCP_COAUT_2016_1_03.pdf.txtCP_COAUT_2016_1_03.pdf.txtExtracted texttext/plain120012http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27329/4/CP_COAUT_2016_1_03.pdf.txtdd04ad61025f0f8c2da5c242476666c7MD54THUMBNAILCP_COAUT_2016_1_03.pdf.jpgCP_COAUT_2016_1_03.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1360http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27329/3/CP_COAUT_2016_1_03.pdf.jpg1375d6ad476fad4a945d326d1fa35be2MD531/273292022-02-24 03:05:47.107oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-02-24T06:05:47Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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