Controlador Fuzzy Aplicado a Motor CC

Nomes : Marcos Paulo Reis Viana Rone Carlos Soares Ronaldo Jos de Souza Ubiratan Carvalho Franco

CONTROLE DE VELOCIDADE EM MOTORES DC Nos motores DC a velocidade pode ser controlada atravs da variao da corrente de campo(enrolamento de campo) ou da variao da corrente de armadura. No caso dos motores DC de m permanente , o fluxo de m necessrio para a rotao do rotor conseguido atravs de um m.

CONTROLE DE VELOCIDADE EM MOTORES DC Sendo assim no existe enrolamento de campo, e o controle de velocidade realizado apenas atravs da corrente de armadura variando a tenso aplicada aos terminais do enrolamento de campo. Pode-se variar uma tenso DC atravs da alterao da amplitude ou atravs da modificao do valor mdio da tenso.

CONTROLADOR FUZZY A tcnica da manipulao da corrente de armadura do motor de modo a promover a rotao do mesmo pode ser transferida atravs do chamado processo de inferncia de um controlador Fuzzy.

CONTROLADOR FUZZY Diagrama de blocos do processo de inferncia de um controlador Fuzzy.

CONTROLADOR FUZZY O processo de fuzzyficao consiste em tomar o valores de variveis e valores para cada nvel da mesma, classificada sempre ao critrio do projetista. Para que o sistema de controle de fato mostre-se eficiente usaremos, como variveis de estado (de entrada) para o sistema de controle, o erro da velocidade de rotao (E) e tambm a sua derivada (dE), ou seja, a taxa com que o erro aumenta ou diminui com relao ao tempo.

CONTROLADOR FUZZY a partir destes valores, classificados pelo expert (com base no conhecimento do problema) que o processo de inferncia se d, com base no estabelecimento de regras, ou leis de controle.

CONTROLADOR FUZZY Adotando 7 valores ou estados para para a varivel E e dE temos: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. NL Altamente negativo NM Medianamente negativo NS Pouco negativo Z Zero PS Pouco positivo PM Medianamente positivo PL Altamente positivo

CONTROLADOR FUZZY Os valores de E e dE so captados por um sensor de velocidade, como um encoder ou mesmo um tacogerador. Os conjuntos fuzzy relacionam-se cada um com o status destes sinais. O conjunto Z indica que E e dE encontram-se em uma faixa de erro tolervel, compatvel com o nvel de estabilidade pr-definido.

CONTROLADOR FUZZY Os conjuntos PS, PM e PL indicam que E e dE encontram-se em uma faixa de velocidade positiva com relao ao valor desejado. Os conjuntos NS, NM e NL indicam que E e dE encontram-se um uma faixa de velocidade negativa em relao ao valor desejado.

CONTROLADOR FUZZY

Os ndices S, M e L indicam que E e dE tm nveis pequeno, mdio e grande, respectivamente. A sada do controlador recebe o mesmo status.

CONTROLADOR FUZZY As aes de controle podem ser tanto um acrscimo (PS, PM e PL) com um decrscimo (NS, NM e NL) no sinal de controle, ou seja, na corrente de armadura. Isso se d com nveis pequeno (PS e NS), mdio (PM e NM) e grande (PL e NL), dependendo diretamente das entradas fornecidas pelos sensores.

CONTROLADOR FUZZY Tabela com as Regras Fuzzy pr estabelecidas

CONTROLADOR FUZZY Essas 49 regras Fuzzy seriam como 49 condicionais SE ... Ento num bloco de programao. Por Exemplo : SE E == NL and dE==Z ento dU=NM

CONTROLADOR FUZZY Para a regra do exemplo acima, se a velocidade medida pelo sensor estiver maior que o valor desejado (E == NL), intuitivamente notamos que a corrente de armadura dever ser diminuda para que a velocidade do eixo tambm diminua. Isso se d por um decrscimo dU no fornecimento da mesma. Porm, tal decrscimo dever se dar a um nvel mdio de intensidade (NM).

CONTROLADOR FUZZY Estabelecidas as regras que regem o controle do motor define-se os conjuntos fuzzy de entrada e de sada do controlador. Os conjuntos Fuzzy referentes ao erro de posio, a derivada do erro e ao sinal de sada (sinal de controle) so ilustrados a seguir:

CONTROLADOR FUZZYErro de Posio (E)

CONTROLADOR FUZZYDerivada do Erro (dE)

CONTROLADOR FUZZYSinal de Sada (dU)

CONTROLADOR FUZZY Os grficos apresentados representam os nveis das variveis de estado do motor , aps fuzzificao.