Controlo

Controlo de um Servo-Motor
Trabalho Prático Nº2

Bruno José Fernandes Carrilho nº15282
Departamento de Engenharia Electrotécnica
Instituto Politécnico de Tomar

Sumário: No trabalho seguinte são estudadas estruturas de controlo aplicadas a um servo-motor. De modo a possibilitar o seu controlo estuda-se a função de transferência teórica para o motor e extrapola-se para a prática a obtenção dessa mesma função de transferência mediante uma aproximação a um sistema de primeira ordem com base na resposta a degrau obtida para o motor em estudo. Implementa-se um controlador proporcional integral para controlo de velocidade e estuda-se o efeito na resposta final de perturbações provenientes de várias fontes. É também implementado pelo método de colocação de pólos um controlador PID para controlo de posição. Estuda-se a componente derivativa do controlador PID e formas de minimizar a sua reposta excessivamente rápida. São também estudadas outras formas de sintonia do controlador PID, como por exemplo pela análise da resposta em frequência. São por fim implementadas outras estruturas de controlo de forma a permitir ter uma base de comparação.
Palavras-chave: Lugar das raízes, Ziegler-Nichols, Padrão ISA, Colocação de Pólos, PID, Resposta em Frequência, Diagrama de Bode

1. Introdução

Começamos por fazer um estudo teórico do sistema, neste caso um motor DC controlado por tensão de armadura. Os parâmetros característicos do motor são desconhecidos e a função de transferência será calculada a partir da reposta a degrau mediante uma aproximação a um sistema de primeira ordem. Será então implementado o controlo de velocidade. Para isso é usado o método de colocação de pólos. Serão estudados os possíveis desvios da resposta obtida em comparação com a esperada e discutidas razões para as diferenças encontradas. Serão também abordadas outras formas de sintonia do controlador e a possibilidade, ou não, da sua utilização para o sistema aqui estudado. Será feita também