Automação

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Controle da Temperatura e Vazão de um Chuveiro Usando Lógica Fuzzy

Relatório submetido à Universidade Federal de Santa Catarina como requisito para a aprovação da disciplina: DAS 5501: Estágio em Controle e Automação Industrial

Lauro Antônio Drehmer Pilatti

Florianópolis, agosto de 2012

Controle da Temperatura e Vazão de um Chuveiro Usando Lógica Fuzzy
Lauro Antônio Drehmer PilattiOrientadores:

Líbni da Silva, Eng. Eletricista

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Assinatura do Orientador

Prof. Júlio Elias Normey-Rico

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Assinatura do Orientador

Este relatório foi julgado no contexto da disciplina DAS 5501: Estágio e Controle e Automação Industrial e aprovado na sua forma final pelo Curso de Engenharia de Controle e Automação AGRADECIMENTOS

Dedico meus sinceros agradecimentos para:  Os meus pais Elice e José por sempre me guiarem por

caminhos corretos, mesmo quando não foi possível percorrê-los comigo. Sem vocês nada disso seria possível.  O professor Júlio por me acolher sob sua valorosa orientação,

compartilhando seus conhecimentos na área de controle que decididamente foram importantes para minha trajetória.  Oengenheiro Líbni, pela orientação dentro da Thermosystem e

por sua dedicação em transmitir seu conhecimento na área de eletrônica,   O diretor industrial Francimar, por dar a oportunidade de realizar

esse trabalho em sua empresa. Os meus colegas de trabalho, em especial para André, Lucas,

Kaio, Gabriel e Carlaine, pela amizade e acolhimento dentro da empresa.

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RESUMO

Estetrabalho propõe um sistema de controle para a temperatura e vazão de banho de um chuveiro elétrico. O local em que ele foi realizado é a empresa Thermosystem, localizada na cidade de Tubarão, Santa Catarina. A estratégia usada para tal objetivo foi uma técnica de controle moderno, a lógica fuzzy. Esse tipo de controle já foi implementado com sucesso em sistemas não lineares e multivariáveis, como é ocaso desse trabalho. Ele baseia-se em um conjunto de regras do tipo SE ENTÃO . O modelo de inferência utilizado foi o proposto por TakagiSugeno. O chuveiro a ser controlado possui, além da entrada de água tradicional da rede hidráulica, uma segunda entrada de água, proveniente de um sistema de aquecimento auxiliar de energia solar. O grande desafio do projeto é então fazer com que essa mistura deáguas, que possuem temperaturas e pressões diferentes, atinja a temperatura e vazão desejadas pelo usuário. Para o controle da entrada de água o sistema possui duas servoválvulas e para o aquecimento da água possui uma resistência elétrica como nos chuveiros tradicionais. A lógica de controle é implementada em um microcontrolador de oito bits. Os resultados obtidos são apresentados de formagráfica, os quais permitem avaliar o desempenho do controlador projetado.

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ABSTRACT

This work proposes a control system for temperature and flow of an electric shower bath. The place where it was done is Thermosystem company, located in Tubarão, Santa Catarina. The strategy used for this purpose was a modern control techniques, the fuzzy logic. This type of control has been successfullyimplemented in nonlinear and multivariable systems, such as this work. It is based on a set of rules such as IF THEN . The inference model used was proposed by Takagi-Sugeno. The shower of this project has, besides the traditional water inlet supply line, a second input of water from an auxiliary heating system of solar energy. The principal challenge of this project is to make this mixture of water,which have different temperatures and pressures, reaches the temperature and flow desired by the user. To control the water intake, the system has two servo valves and to control the water heating, the system has an electrical resistance as in traditional showers. The control logic is implemented in an eight-bit microcontroller. The results are presented in graphical form, which allow to...
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