Controle Servomecanismo Rotacional

Páginas: 14 (3303 palavras) Publicado: 26 de fevereiro de 2014
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
FACULDADE DE ENGENHARIA
DEPARTAMENTO DE ELETRÔNICA E TELECOMUNICAÇÃO
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELETRÔNICA

DESCRIÇÃO DO SERVOMECANISMO DE POSICIONAMENTO ANGULAR

Douglas Alves Martins
Ernesto Alfonso Rodriguez Rodriguez
Ionara Oliveira Marques
Jones Arraes de Almeida Junior

Rio de Janeiro
2014

2

Douglas Alves MartinsErnesto Alfonso Rodriguez Rodriguez
Ionara Oliveira Marques
Jones Arraes de Almeida Junior

DESCRIÇÃO DO SERVOMECANISMO DE POSICIONAMENTO ANGULAR

Trabalho apresentado à Disciplina de Controle por
Computador, do Programa de Pós-Graduação em
Engenharia Eletrônica da Universidade do Estado do Rio
de Janeiro.

Professor: José Paulo V. S. Da Cunha

Rio de Janeiro
2014

3

RESUMO

Opresente trabalho trata-se da proposta final da disciplina de Controle por
Computador, do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Eletrônica da Faculdade
de Engenharia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro.
O objetivo deste trabalho é o de empregar as técnicas de controle que foram
apresentadas durante o curso para executar o controle de um servomecanismo de
posicionamento angular. Osistema foi descrito através de variáveis de estado e o seu
modelo dinâmico linear foi avaliado e validado através de simulações no MatLab.
O sistema foi redefinido e validado por meio da função de transferência em
tempo continuo e discreto, bem como foi feita uma análise dos pólos e zeros da função,
em malha fechada, estabelecendo assim os critérios de desempenho para o sistema.
Depois detestado e ajustado, um controlador foi implementado para o controle
da planta real. Os resultados serão discutidos ao longo do trabalho.

Palavras Chave: Servomecanismo de Posicionamento Angular, Variáveis de Estado,
Controladores.

4

ABSTRACT
This work deals with the final proposal of the Computer Control discipline of
Graduate Program in Electrical Engineering, Engineering Faculty,University of the State
of Rio de Janeiro.
The objective of this work is to employ the techniques of control that were
presented during the course to run control an angular positioning servomechanism. The
system was described by state variables and it´s linear dynamic model of the system
was evaluated and validated through simulation by Matlab.
The system was redone and validated by means of thecontinuous and discretetime transfer function as well as poles and zeros analysis of the of the closed loop
function, thereby establishing performance criteria for the system.
Once tested and refined, the controller was implemented to control the real plant.
The results will be discussed throughout the work.

Keywords: Angular Positioning Servomechanism, Status Variables, Controlling.

5LISTA DE ABREVIATURAS

Eg Força Contro Eletromotriz
Im Corrente Armadura
JEQ Inércia de Armadura Total
J24 Inércia de Armadura – Engrenagem de 24 dentes
J120 Inércia de Armadura – Engrenagem de 120 dentes
JL Inércia de Armadura – Engrenagem dos Indutores
Kt, Kb, Km Constantes de Torque do Motor
Kg Relação de Engrenagens
Lm Indutância de Armadura
Rm Resistência de Armadura
Tm Torque doMotor
Vin Tensão de Entrada
m Velocidade
m

Angular do Motor

Ângulo de Posição

6

S UMÁRI O

1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 7
1.1 OBJETIVO .......................................................................................................... 7
1.2 SERVOMECANISMO DE POSICIONAMENTOANGULAR................................ 7
2. DESENVOLVIMENTO ............................................................................................... 9
2.1 MODELAGEM DA PLANTA ................................................................................ 9
2.1.1 Cálculo da Inércia do Sistema: ........................................................................ 9
2.1.2 Domínio da...
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