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Título: Módulo de ensino e aprendizagem de controle retroativo a partir de um motor de corrente contínua didático
Título(s) alternativo(s): Retroactive control teaching and learning module from a didactic dc motor
Autor(es): Castanho, Diego Solak
Orientador(es): Corrêa, Fernanda Cristina
Palavras-chave: Controle automático
Motores elétricos de corrente contínua
Controladores PID
Automatic control
Electric motors, Direct current
PID controllers
Data do documento: 23-Nov-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Referência: CASTANHO, Diego Solak. Módulo de ensino e aprendizagem de controle retroativo a partir de um motor de corrente contínua didático. 2017. 75 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Eletrônica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2017.
Resumo: O objetivo deste trabalho é desenvolver um módulo de ensino e aprendizagem de controle digital de um motor de corrente contínua didático de baixo custo, e realizar o controle em malha fechada de velocidade do motor de corrente contínua conectado no modo série. Para isso, primeiramente realizou-se uma revisão bibliográfica, e posteriormente uma simulação via software, bem como o projeto e a construção do módulo. Como resultado obteve-se o correto ajuste dos pré-requisitos de projeto, como a redução no tempo de resposta e o ajuste do percentual de sobressinal, a níveis aceitáveis. Alguns controladores do tipo PI (Proporcional-integral) foram projetados, obtendo-se suas respectivas equações a diferenças, que foram embarcadas no microcontrolador. O desenvolvimento do motor, sensor de velocidade, circuito de comando, condicionador de sinal, IHM (interface homem-máquina) e obtenção de todos os sinais necessários para realização do controle em malha fechada, foram alcançados. Foi levantada a função de transferência do motor através de ensaios experimentais para diferentes períodos de amostragem, objetivando otimizar a resposta do motor em regime permanente. O controlador projetado se mostrou eficaz e desta forma se pode realizar o controle em malha fechada da velocidade do motor de corrente contínua.
Abstract: The objective of this work is to develop a teaching and learning module of digital control of a low cost didactic DC motor, and to perform the closed loop speed control of the DC motor connected in series mode. For this, a bibliographical review was first carried out, followed by a software simulation, as well as the design and construction of the module. As a result, the correct adjustment of the project requirements, such as the reduction in response time and the adjustment of the surplus percentage, to acceptable levels were obtained. Some controllers of type PI (Proportional-integral) were designed, obtaining their respective equations to differences, that were shipped in the microcontroller. The development of the motor, speed sensor, control circuit, signal conditioner, HMI (manmachine interface) and obtaining all the signals needed to carry out closed-loop control were achieved. The engine transfer function was carried out through experimental tests for different sampling periods, aiming to optimize the motor response in a steady state. The designed controller proved effective and in this way closed-loop control of the DC motor speed.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8446
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