Detalhes do Trabalho
Título do Trabalho
Desenvolvimento de aplicações didáticas para sistemas de controle
Autor(es)
Everton Scheibler, Bruna Thomaz, Ivan Jorge Gabe
Nível / Modalidade
Graduação / Ensino
Resumo

É de grande importância que alunos tenham experiências práticas nas disciplinas de controle na engenharia, além das aulas tradicionais com fundamentação teórica e simulações dos sistemas. Apenas através do estudo prático os alunos podem assimilar as vantagens e limitações que serão encontradas no desenvolvimento de sistemas de controle. O objetivo deste trabalho é desenvolver dois projetos distintos que serão utilizados nas disciplinas de controle para validar os modelos teóricos dos alunos dos projetos desenvolvidos comparando os com simulações realizadas em um software. Sendo o trabalho que será apresentado neste evento o de uma bancada de controle de nível que será utilizada para validar os modelos teóricos de controle de nível simulados previamente em um software. Construída a partir de uma estrutura já existente que se baseia em dois tanques de feitos em material acrílico sendo um dos tanques é alimentado por uma bomba d'água através de um tubo onde se verifica a vazão de entrada com um sensor, e o outro tanque recebe água do primeiro tanque através de um duto que controla a vazão entre os tanques através de uma válvula. Ambos os tanques também possuem dutos que controlam a vazão de saída através de válvulas e sensores de vazão. O sistema é controlado através do supervisório Elipse E3 que recebe os dados dos sensores de um microcontrolador Arduíno pelo protocolo Modbus. O objetivo do segundo trabalho é desenvolver um robô auto equilibrante de baixo custo, que contará com um sistema de controle, permitindo sua movimentação linear e rotacional. Este um sistema completamente diferente do de nível desde o seu modelo matemático até a abordagem com que é feita o controle como por exemplo a implementação de um Filtro de Kalman para atenuação de ruídos, permitirá aos alunos testarem mais um sistema. É utilizado um controlador Arduino uno, um acelerômetro e giroscópio, obtendo-se assim as medidas do deslocamento e velocidade angular, dois motores CC com encoder integrado à sua carcaça determinam o deslocamento e velocidade linear, possibilitando assim o equilíbrio do robô. O robô possui uma base e duas prateleiras sustentadas por quatro pilares. Na base inferior, ficam presos uma ponte H, os motores e em seus eixos acoplam-se as rodas que permitem a movimentação do robô. Testes de equilíbrio já foram realizados com sucesso com controladores PID. Os primeiros testes para o equilíbrio do robô em malha fechada já foram realizados, sem sucesso, ponto esse que está se colocando os esforços no presente momento. O projeto da bancada de nível está na fase de programação onde é realizada a interface entre o equipamentos dos sistema e os testes e já é possível comandar a bomba através do supervisório.

Palavras-Chave
Robô auto equilibrante, Sistemas de Controle, Bancada de nível de fluídos, Filtro de Kalman, Sistema supervisório.