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Elaboração de Relatórios
Obtenção de modelo experimental para motor ccLaboratório de Sistemas de Controle
Glaucia M. Bressan
Capa
Unidade em que estuda Título do relatório Identificação dos autores Turma e data Disciplina e professora
Sumário
Numerar seções e subseções Numerar páginas do texto Figuras e tabelas devem ser citadas no texto e
numeradas Gráficos com fundo branco Apêndice segue outra numeração diferente da
numeração das seções Bibliografia deve ser adicionada no final em
seção sem numeração
Relacionar títulos das seções para fácil acesso
Resumo
Apresentar o conteúdo do relatório em um só parágrafo sem numeração O que o relatório apresenta Técnicas utilizadas Exemplo
Este relatório apresenta os resultados obtidos para os parâmetros de um motor cc a partir da resposta a um degrau de tensão aplicado na armadura. Os diversos ensaios realizados para obter a resposta ao degrau, o ganho do amplificador de
potência, o ganho do tacogerador são descritos. O modelo para o motor cc encontrado bem como os gráficos para comparação
das resposta do modelo com a resposta experimental são apresentadas.
1. Introdução
Apresentar o conteúdo e organização do relatório Contextualizar o tema tratado introduzindo os
motores de cc, suas equações e o diagrama de bloco (entrada Va e saída w)
Relacionar os equipamentos e ferramentas utilizadas: multímetro digital, motor cc, osciloscópio digital, programas Origin,Matlab e Labview
1. Introdução (Cont.)
(3) )()()(
(2) )()(
(1) )()()()(
FtBtdt
dJtT
tiKtT
tKtidt
dLtiRtv
l
ate
eaaaaa
Figura 1: Representação do modelo linear completo para o motor CC.
Apresentar equações e diagrama de blocos do motor cc, p. exemplo:
2. Ensaios
2.1 Determinação de Ktg
Descrever o procedimento utilizado com um encoder óptico de 1024 linhas
vtg(t) = ktg* ω(t) Indicar tabela, gráfico e
valor obtido Figura 2: w versus Vtg para obter Ktg.
Obtenção de parâmetros do conjunto motor/tacogerador
Descrever os ensaios realizados
2. Ensaios (Cont.)
2.2 Obtenção do modelo do motor CC
Descrever o ensaio ao degrau realizado
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20
50
100
150
Tempo (s)
w (r
ad/s
)
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20
1
2
3
4
5
Tempo (s)
Ia (A
)
Figura 3: Respostas ao degrau de velocidade (acima) e corrente (abaixo).
Obtenção via Labview de pontos da resposta w(t) do repouso ao regime para determinar a função de transferência do motor
Obtenção da resposta de corrente para visualizar a sua forma
2.3 Simulações das respostas
)10017381,0)(1014235,0(
7724,9)(2
sssG
1015128,0
7869,9)(1
ssG
Apresentar o diagrama, as respostas de velocidade e as funções de transferência: 1a. e 2a. ordem
Apresentar os polos do motor cc
Figura 5: Diagrama de simulação para os dois modelos.
Apresentar as respostas de velocidade a uma entrada degrau
Km
(s+p1)(s+p2)
segunda ordem
Km
(s+p1)
primeira ordem
w
To Workspace3
tempo
To Workspace1
Step
Sine Wave
RandomNumber
Clock
AVxx
1
0
0646,00417,4
0001,00104
2.3 Simulações (Cont.)
Representação espaço de estado (2a. ordem)
Resposta de velocidade
Experimental versus resposta do modelo obtido
Figura 6: Respostas de velocidade comparadas.
2. Ensaios (Cont.)
(5)
(4)
u
VK
VT
TV
ma
onm
2.4 Obtenção do ganho amplificador de potência
Indicar duty cicle:
Indicar diagrama do amplificador de potencia
Figura 4: Amplificador chopper PWM.
3. Conclusões
Comentar sobre os experimentos realizados
Discutir os resultados via função de transferência ou via resposta no tempo
Apêndice
Suportes explicativos e ilustrativos para consulta colocados antes das referencias bibliográficas
Informações não essenciais para compreensão dos experimentos, mas, complementares
Procedimentos Deduções teóricas Rotinas do Matlab
Apendice ADados ensaio tensão
% Preparação dos dados do ensaio de tensao do motor ELETROCRAFTclose all;clear allload matheusME.dat% tempo de amostragem(delta t): 1/3000t=(0:1/3000:(0.2-1/3000));% vetor corrente em Amperesi= matheusME(:,1)*3*2;% vetor velocidade em rad/s ktg = 0.153; vtg=matheusME(:,2)*2*(19.58/9.1);w = vtg/ktg;figure (1) subplot(3,1,1), plot(t,w)xlabel('Tempo(s)'); ylabel('w[rad/s]') subplot(3,1,3), plot(t,i); xlabel('Tempo(s)'); ylabel('I[A]')subplot(3,1,2), plot(t,vtg); xlabel('Tempo(s)');ylabel('Vtg[V]')t=t'; x=[t w]save dados.dat -ascii x
Apendice BUso da interface identclear all;close all;clc;load dados.dat; t = dados(:,1); % tempo (s)w = dados(:,2); % velocidade angular (rad/s) Ts = 1/3000 ; %taxa de amostragem%defining object: motormotor = iddata; motor.Tstart = 0;motor.Ts = Ts; motor.InputData = 12*ones(size(t));motor.OutputData = w;% chamar a interface gráfica ident% importar dados via objeto definido acima como 'motor'% escolher modelo de processos e executar o comando 'Estimate'% salvar a seção: motorid.sid % pode-se chamar a interface gráfica a partir de uma seção salva % aqui chamada 'motorid.sid' da seguinte forma: ident('motorid.sid')
Apendice CAnálise do ruído Pode-se estimar o ruído da saída do tacogerador a partir de uma análise
espectral do sinal medido. Selecionar um intervalo da saída após o transitório, seja t em [0.2s 0.4s], e calcular o valor médio do sinal no intervalo usando:
novosinal=sinal-mean(sinal); e obter a transformada de Fourier discreta do sinal subtraído da média usando L = size(t,1); NFFT = 2^nextpow2(L); %NFFT dá o número de pontos a ser usado para calcular a transformada de
Fourier discreta (fft) e nextpow2 dá a menor potencia de 2 que é maior ou igual a L usada para determinar o numero de pontos para calcular a DFT ;
y = fft(novosinal,NFFT); %O espectro de potência é dado por Pyy=y*conj(y)/NFFT; %Para plotar o espectro de potência do novosinal, obter o vetor de freqüências f = 1/ts*(0:NFFT/2-1)/NFFT;\% em que ts é o período de amostragem e usar o comando plot(f(1:NFFT/2),Pyy(1:NFFT/2) ,Pyy(1:NFFT/2)),'r-','LineWidth',2) %No espectro, obter a freqüência fundamental. Este sinal senoidal juntamente
com um sinal aleatório é o ruído a ser adicionado na saída do tacogerador: [m i]=max(Pyy); sinalruido=sin(2*pi*f(i))+sqrt(var(novosinal))*randn(L,1);
Referências bibliográficas
Relacionar no final do relatório as publicações consultadas para elaboração do relatório
Devem ser citadas no texto Sobrenome, iniciais do nome, título, volume,
editora, local, ano Exemplo: [1] Ogata, K., “Modern Control Engeneering,” Prentice-Hall
International, Inc. 2a. Edição, Englewood Cliffs, N.J., 1990.
Elaboração de Relatórios
Sistema de suspensão magnética
ResumoApresentação do relatório
O que o relatório apresenta Técnicas de medida
Este relatório tem por objetivo estudar o sistema de suspensão magnética caracterizando seus componentes. Os experimentos visam determinar características como ponto de equilíbrio do sistema, ganho do sensor de posição, resistência e indutância da bobina. Estes parâmetros compõem os modelos utilizados na análise do sistema e são indispensáveis para implementação de um sistema de controle eficiente.
1. Introdução
Introduzir o conteúdo e organização do relatório Contextualizar o assunto, em visão geral Introduzir as equações do sistema de
suspensão Equipamentos e componentes
Bobina, sensor óptico e emissor, sensores de posição e de corrente, computador e programas utilizados
2. Identificação dos parâmetros
2.1 Resistência da bobina usando um Ohmímetro
Figura 1: Ohmímetro.
Exibir o valor obtido e tabela
Descrever os ensaios realizados
2.2. Ganho do sensor de posição
Exibir resultado em função da posição da esfera
0,0060 0,0062 0,0064 0,0066 0,0068 0,0070 0,0072
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
V (
Vol
ts)
d (mm)
B Linear Fit of Data1_B
Figura 2: Curva característica do sensor de posição linearizada em torno do ponto de equilíbrio.
2.3 Indutância da bobina La
Figura 3: Circuito utilizado para a determinação
da indutância da bobina. (1)
RbobinaextR
La
Conhecendo t, Rext e Rbobina, determinar La e Vext/Rext
Indicar circuito utilizado para a determinação da indutância
2.4. Determinação de a, Lo, k1, k2
(3) )1(2
(2) '''
''''''
2
2
ioazo
amgLo
ieqieq
Zeqieqzeqieqa
Descrever procedimentos e equacionamentos utilizados e exibir tabelas, p. exemplo, as constantes a e L0 são obtidas a partir de:
2.5. Função de transferência em malha
aberta
Figura 4: Diagrama de simulação do sistema de suspensão magnética em malha aberta.
Exibir o diagramam função de transferência e os pólos
3. Conclusão
Discutir os resultados obtidos e tecer comentários sobre os experimentos
Apêndice AApresentar detalhes dos programas usados
Subrotina do Matlab - Obtenção da função de transferência do sistema linearizado e de seus pólos