• Unidade 3


    1. Projeto do controlador PI/PID

    O problema é relacionar os termos do controlador PID com as especificações da resposta desejada. O procedimento via o método do lugar das raízes pode ser realizado como segue:

    i) Selecionar a frequência natural wn através da especificação do tempo de acomodação ts  e coeficiente de amortecimento  este do modo dominante desejado descrito por sd = −ξwn ± jwn * sqrt(1 − ξ^2) e erro de regime nulo

    ii) Usar a interface gráfica de projeto rltool para encontrar o polo e o zero do PI ou 2 zeros do PID para atender a especificação de sobresinal e tempo de acomodação desejados para uma entrada degrau, usando tentativa e erro  considerar a faixa de entrada do PWM [0 10V ] e efeito do zero do PI. 

    Adotar ξ = 0.7, tempo de acomodação ts do sistema controlado como sendo 50% do mesmo tempo para o  sistema a malha aberta utilizando a fato de que apenas a velocidade é disponível para medida. 


    2. Implementação do estágio de potência na placa comercial  de circuito impresso. Treinamento

     O sistema de controle contém 2 estágios. O estágio de potência (pag. 200 ou pag. 104) e o estágio do controlador PI (pag. 46 ou 285). Desenhar  os circuitos e ligações a serem deitas. Analisar a disposição dos circuitos na placa comercial antes de soldar.


    3) Implementação do PI com amplificador  operacional

    i) Implementar o controlador PI na placa de circuito impresso comercial. Ver Figura C.13 ou Figura 2.21 para uma sugestão de circuito usando amplificadores operacionais.
    ii)  Realizar a realimentação para acionar o motor com o sistema a malha fechada.
    iii) Verificar o sinal de erro quando ocorre uma perturbação de torque. 
    iv)  Obter a resposta transitória da saída do sistema controlado. Medir alguns valores
    de tempo e velocidade destacando tempo de pico, tempo de acomodação e o valor
    de regime da velocidade. Verificar se a especificação de tempo de acomodação e
    de erro de regime nulo foram atendidas.
    v)  Obter o sinal de controle u(t). O sinal de controle deve ser constante em regime
    permanente.
    vi)  Apresentar a função de transferência do sistema com controlador a malha fechada,
    explicitando o valor dos pólos do sistema a malha fechada.

    vii) No diagrama de simulação do sistema com controlador a malha fechada verificar o efeito do estágio Kat adicionado. 

    4) Projeto e implementação de um controlador para o motor do kit Feedback

    Cada grupo tem um projeto (usar os modelos de corrente e velocidade do arquivo) 

    i) Projetar um controlador PID para posição/velocidade

    ii) Construir o diagrama Simulink do controlador 

    iii) Implementar o controlador no kit feedback



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