TRABALHO AP2 – CONTROLE DIGITAL 2015.1

Prof.: Jaime Alex Boscov

Informações gerais:

• O trabalho equivale à 50% da nota da AP2 de Controle Digital.

• Deve ser realizado de forma individual ou em grupos de até 3 pessoas. Para trabalhos copiados

será aplicada nota zero.

• O prazo de entrega final é 08 de Junho de 2015. Não será aceita entrega posterior a esta data.

Trabalho: Controle Digital.

O objetivo do trabalho é estudar um sistema de controle digital de velocidade de um motor

em corrente continua através da tensão da armadura. O trabalho tem cinco seções:

1) Introdução. Nesta seção o aluno deve mostrar o embasamento teórico que define um

motor em corrente continua no que se refere ao controle de velocidade. Pode-se

pesquisar de fontes diversas. Deve-se indicar o modelo matemático adotado e definir

parâmetros diversos, a critério do aluno. Quaisquer simplificações ou premissas devem

ser indicadas nessa seção.

2) Modelamento matemático para fins de simulação. Nesta seção o aluno deve definir o

modelo completo que será simulado. Como estamos tratando de um controle digital, o

aluno deverá utilizar um conversor DA na entrada do motor (tensão) e um conversor AD

na saída do motor (velocidade angular). Os tipos e as resoluções dos conversores AD e DA

ficam a critério do aluno. A escolha do período de amostragem deve seguir algum critério

indicado pelo aluno. O controlador a ser adotado será do tipo PID digital.

3) Simulações. Nesta seção o aluno deve simular seu modelo no Matlab. A ideia inicial do

trabalho é verificar a dinâmica do sistema para entradas de referência tipo degrau de

velocidade. Deve-se simular o sistema com torque da carga constante utilizando-se as

seguintes configurações do controlador:

a. Somente proporcional

b. Proporcional + integral

c. Proporcional + derivativo

d. Proporcional + Integral + derivativo

Para cada configuração deve-se buscar, em um processo de tentativa e erro ou utilizando

alguma técnica específica, uma boa dinâmica de resposta com tempo de acomodação pequeno,

limitação de sobressinal e amortecimentos adequados. Esses critérios de desempenho devem

ser definidos pelo aluno.

Após as definições dos ganhos, avaliar a resposta do sistema a entradas degrau no torque da

carga.

4) Conclusões. Nesta seção o aluno deve descrever suas conclusões sobre os tipos de

controle utilizados, indicando de maneira crítica os pontos positivos e negativos de cada

abordagem. Não deve esquecer de abordar a resposta do sistema em função dos

distúrbios na carga (variação de torque da carga)

5) Bibliografia. Nesta seção o aluno deve indicar suas fontes.

Critérios de avaliação:

A nota do trabalho será distribuída da seguinte forma:

a) Introdução (2 pontos): Serão considerados a consistência do modelamento apresentado,

assim como a clareza das premissas utilizadas.

b) Modelamento matemático par fins de simulação (2 pontos): Será avaliada a compreensão

da situação problema, assim como a consistência e clareza do modelo desenvolvido.

c) Simulações (4 pontos): Serão considerados a abrangência das simulações solicitadas,

assim como a clareza dos critérios e objetivos estabelecidos pelo aluno e a obtenção de

resultados coerentes.

d) Conclusões (1,5 pontos): Será considerada a consistência das conclusões de acordo com

os resultados obtidos nas simulações.

e) Bibliografia: 0,5 ponto. Será avaliada a consistência da bibliografia.