Controle de Temperatura de uma Chapa de Alumínio
Controle em Freqüência
Participantes: Rodrigo Fontes Souto e Luciano Selva Ginani
Título: Controle em Freqüência da Temperatura de uma Chapa de Alumínio
Resumo:
Realizar o controle em freqüência da temperatura de uma chapa de alumínio de acordo com uma referência. Para se aquecer a chapa, utiliza-se um resistor apropriado. Para se esfriar a chapa, será utilizado um cooler . O sensor de temperatura a ser utilizado é o LM35. Também será realizada a comunicação serial entre um computador pessoal e o PIC 18F252 com envio e recepção de dados. Maiores detalhes na página da disciplina. [leia mais]
Conclusões: A partir dos dados obtidos foi possível observar o comportamento do sistema para o controle de temperatura de um ponto na chapa de alumínio.
Para o experimento realizado com as três de amostragem, a temperatura da chapa atingiu a temperatura especificada de 40ºC antes de 10 minutos. Em todos os casos o sistema conseguiu se estabilizar, mas apresentou um ligeiro sobre-sinal, bem como uma pequena oscilação.
A segunda referencia proposta foi de 70ºC. Esta temperatura foi mais difícil de alcançar, a chapa só atingiu este valor bem próximo ao final do experimento. Quando se utilizou uma taxa de amostragem de 10s, o sistema não conseguiu alcançar este valor.
A chapa de alumínio utilizada não tinha nenhum tipo de isolamento térmico com o meio. Desta forma, sua temperatura está bastante sujeita as variações do meio externo. Ar condicionado, ventilação, temperatura ambiente, entre outros, são fatores que influenciaram o experimento. Uma das principais fontes de erro do sistema, entretanto, são os próprios sensores, e, mais especificamente, a conexão entre os sensores e a chapa de alumínio. Como a conexão entre esses componentes não é perfeita, a temperatura observada na chapa é diferente da obtida por meio do leitor. Esse efeito pode ser comprovado durante o experimento com o uso de um termômetro digital diretamente sobre a placa. Todavia, mesmo com estas perturbações o sistema alcançou o valor de referência com duas taxas de amostragem.
Controle em Espaço de Estados
Participantes: Rodrigo Fontes Souto e Thyago Antônio de Moraes
Título: Controle em Espaço de Estados da Temperatura de uma Chapa de Alumínio
Resumo: Realizar o controle em espaço de estados da temperatura de acordo com os parâmetros definidos para o problema do controle em freqüência.
Uma vez que se está utilizando um controle integral, deve-se ter o cuidado para se realizar o controle anti windup . A razão de se utilizar o controle anti windup é porque mesmo quando a saída se aproxima da referência, o sinal no canal integral continua com um valor alto, pois continua integrando o sinal, mesmo após a saturação do atuador. Como se deseja realizar o controle no espaço de estados, a saída do controlador vai ser função das variáveis de estado e do canal integral.
Conclusões: Para o experimento realizado com as três de amostragem, a temperatura da chapa atingiu a temperatura especificada de 40ºC antes de 10 minutos. Em todos os casos o sistema apresentou uma pequena oscilação em torno do ponto desejado. Isso pode ser justifidado pelo fato de que os valores dos ganhos dos controladores não foram corretamente calibrados, além de se estar lidando com um sistema cuja função transferência é bastante imprecisa, já que se tem um sistema não isolado do meio externo.
A segunda referencia proposta foi de 70ºC. Esta temperatura foi mais difícil de alcançar, a chapa só atingiu este valor bem próximo ao final do experimento. Quando se utilizou uma taxa de amostragem de 10s, o sistema não conseguiu alcançar este valor. O fato de o sistema não ser isolado termicamente foi um dos grandes responsáveis por esta falha.
