Projeto servo completo

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ - UTFPR
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
Campus Pato

DISCIPLINA: SISTEMAS DE CONTROLE 2

Branco

PROFESSOR: RAFAEL CARDOSO

Rafael Lira Bolzan
Marcos Pistori Filho
Helder Sherer

Projeto de um Servo de Velocidade para Motor CC de Imã
Permanente

Pato Branco
2012

Rafael Lira Bolzan
Marcos Pistori Filho
Helder Sherer

Projeto de umServo de Velocidade para Motor CC de Imã
Permanente
APS da disciplina de Sistema de Controle 2
apresentada no curso de Engenharia Elétrica, na
Universidade Tecnológica Federal do Paraná UTFPR, Campus Pato Branco.
Orientador: Rafael Cardoso.

Pato Branco
2012

Sumário
Introdução.........................................................................................................................4
Projeto de um Servo de Velocidade para Motor CC de imã Permanente ......................5
Simulação do Motor CC .................................................................................................5
Modelagem da Planta ....................................................................................................8
Projeto do Controlador................................................................................................12
Análise do Sistema com Distúrbio de Carga ...............................................................17
Projeto Circuito Eletrônico do Controlador ................................................................23
Análise do Diagrama de Bode.....................................................................................24
Conclusão ........................................................................................................................27
Referências ......................................................................................................................28

Introdução.
O projeto em estudo é um servo de velocidade para um motor CC de imã
permanente. O motor utilizado é umMaxon F2260 com enrolamento 815, a
velocidade será medida a partir de um taco-gerador da Faulhaber modelo 2225.
Será desenvolvido um sistema de controle a partir de simulações feitas do motor
em estudo, após o desenvolvimento do controlador o sistema deverá satisfazer as
especificações do projeto. Comparações entre o sistema desenvolvido a partir de
simulações de desempenho do motor e feitas apartir da função de transferência serão
detalhadas. O controlador será projetado com o motor a vazio, posteriormente um
distúrbio de carga será aplicado no sistema.
As simulações serão feitas utilizando o software Matlab (Simulink), o software
Multisim também será utilizado para gerar o diagrama de Bode do circuito do
compensador. A validação do motor será feita pelo Simulink.
Todos osdetalhes e gráficos de desempenho do sistema serão avaliados e
comparados com os resultados a partir da função de transferência do sistema,
conclusões e observações do projeto também serão detalhadas.

Projeto de um Sevo de Velocidade Para Motor CC de Imã Permanente.
Simulação do Motor CC.
Primeiramente foi simulado o motor em estudo (motor Maxon F2260
enrolamento 815), foi usado o softwareSimulink para tal. Para do desenvolvimento
dessa simulação foram obtidos dados e especificações do motor através do datasheet
referente ao mesmo. O esquemático e os parâmetros utilizados podem ser observados
nas figuras a seguir.

Figura 1: Esquemático do Motor CC.

Figura 2: Parâmetros do Motor CC.

Os parâmetros exigidos para a simulação são: resistência e indutância de
armadura,constante de torque, inércia do motor e coeficiente de atrito viscoso. Todos
os dados foram retirados do datasheet do motor CC.
Para a simulação foi utilizado uma fonte CC de 36 volts (tensão nominal do
motor), primeiramente a simulação foi feita com o motor a vazio, ou seja , sem carga.
Após a simulação foram obtidos os gráficos referentes à: velocidade, corrente de
armadura e torque elétrico....
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