Projeto de compensador para controle de braço flexível

Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Curso de Graduação em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicação

Disciplina: Análise de Sistemas III

Professor: Anivaldo Matias

Trabalho Prático Final: Projeto de Compensador para Controle de Braço Flexível

Alunos:

Cristiano de Oliveira

Dayane Reis

Leandro Martins

Belo Horizonte

2º semestre de 2010

Sumário

1. Introdução (Enunciado do problema) 3 2. Análise do comportamento original do sistema 5 a. Representação do sistema original no Matlab 5 b. Interpretação dos resultados 8 3. Cálculo do compensador 9 a. Compensadores em linhas gerais 9 b. Cálculo do compensador em avanço de fase 9 c. Simulação do compensador calculado 12 4. Análise do sistema com compensador 17 5. Conclusão 20

Introdução (Enunciado do problema)

P10.33 - Controle de Braço Flexível

Quando um motor aciona uma estrutura flexível, as freqüências naturais de estrutura, em comparação com a banda passante do servomecanismo, determinam a contribuição da flexibilidade para os erros do movimento resultante. Nos atuais robôs industriais, os acionamentos são, quase sempre, relativamente lentos e as estruturas são relativamente rígidas, de modo que as ultrapassagens e outros erros podem ser ocasionados principalmente pelo servo acionador. Contudo, dependendo da exatidão requerida, as deflexões estruturais dos membros acionados podem se tornar importantes. A flexibilidade estrutural deve ser considerada a maior fonte de erros de movimento com estruturas e manipuladores espaciais. Devido a restrições de peso no espaço, braços de grandes dimensões resultam em estruturas elásticas. Além disso, os robôs industriais do futuro irão requerer manipuladores mais leves e elásticos.

Para investigar os efeitos da flexibilidade estrutural e como os diferentes esquemas de controle podem reduzir oscilações indesejáveis, foi construída uma montagem experimental