Mecatronica

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Instrumentação e Controle
-IC-

- Aplicação prática em malha de controle do controlador PID -

Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Unidade de Ensino Descentralizada – Leopoldina
Coordenação do Curso de Eletrotécnica

Autoras:
Achila Mazini
Bárbara Oliveira
Daniela Barros

Professora:
Andreíza Lana

Leopoldina MG - Brasil
Novembro de 2010

Sumário

1 –Introdução..................................................................................................................3
1.1 – Servomotores...............................................................................................3
1.2 – Controlador PID..........................................................................................

2 – Servomotor e o Controle do ControladorPID..........................................................

3 – Conclusão...................................................................................................................

4 - Referência Bibliográfica.............................................................................................

- Aplicação prática em malha de controle do controlador PID –

1 -Introdução

O trabalho tem como objetivo apresentar a explicação do funcionamento de uma malha de controle a partir de um controlador PID (Proporcional, Integral e Derivativo), bem como ampliar o conhecimento do princípio de funcionamento deste controlador em um processo. Como exemplo de atuação do controlador PID em uma malha de controle, será apresentado ao longo do trabalho o servomotor, quecorresponde a um motor de corrente contínua. Será apresentado primeiramente alguns conceitos envolvidos com o tema do trabalho e necessários para uma melhor compreensão desta aplicação.

1.1 – Servomotores

Os servomotores constituem um grupo de motores de corrente contínua, sendo comumente empregados no controle de robôs que são empregados em sistemas que exigem um pequeno número de posições paraexecutar seus movimentos, e que geralmente se repetem, como por exemplo, os braços mcânicos utilizados nas indústrias. O princípio de funcionamento dos servomotores está intimamente ligado aos sistemas servocontrolados ou servomecanismos.
Servomecanismo: é denominado como sendo o conjunto de técnicas e equipamentos utilizados para controlar a velocidade ou posição de um motor, a partir de umacomparação com uma velocidade ou posição de referência, sendo fornecida por meio de um gerador de referência, conforme mostra a figura 1.1.1 abaixo.
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Figura 1.1.1: Servomecanismo.
De acordo com a figura apresentada acima, um servomecanismo é composto por um gerador de referência, um sercontrolador ou servocontrole e pelo servomotor.
Assim podemos concluir que os motores servocontrolados sãotambém denominados servomotores, ou ainda, simplesmente servos. Podemos dizer também que estes motores são pequeno porte e constituem um grupo pertencente aos motores de corrente contínua que apresentam uma redução da carga aclopada ao sensor, que pode ser um potenciômetro ou tacômetro, sendo este responsável por transformar a variação do movimento angular em tensão. Dessa forma, o servocontroladoré caracterizado por ser um circuito eletrônico de controle de posição ou velocidade, que será realimentado a partir da tensão gerada pelo servomotor.
Assim como muitas síncronoa, o servomotor, conforme mostra afigura 1.1.2 abaixo, apresenta uma parte móvel, a qual denominamos de rotor, e uma parte fixa, a qual denominamos de estator.
[pic]
Figura 1.1.2: Servomotor.

O estator de umservomotor é muito parecido commo estator presente nas máquinas elétricas convencionais, apresentando a diferença quanto a alimetação, uma vez que o servomotor não pode ser ligado diretamente a rede elétrica por posuir uma técnica de bobinagem especial. Já o rotor, este é constituído por imãs permanentes que se encontram posicionados alinhadamente sobre o rotor e com o controlador, no caso o...
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