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Proposta de uma estratégia de controle de velocidade para atuador pneumático de deslocamento linear (2004)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: SILVA, LUIZ CARLOS DA CUNHA E - EP
  • Unidades: EP
  • Sigla do Departamento: PCS
  • Subjects: VELOCIDADE (CONTROLE); CONTROLE ADAPTATIVO
  • Language: Português
  • Abstract: A utilização de sistemas pneumáticos na automação industrial, nos processos de fabricação, no transporte de materiais, é uma realidade há muito tempo conhecida. Tradicionalmente, estes sistemas são utilizados principalmente para posicionamento nos fins de curso do atuador pneumático. Com a evolução/desenvolvimento dos componentes pneumáticos e a aplicação da teoria de controle moderna e novos algoritmos de controle, outras áreas de aplicação têm apresentado grande interesse, como a robótica, por exemplo. Os principais estudos desenvolvidos sobre sistemas pneumáticos visam o controle de posição ou da força do atuador. Desta forma, este trabalho tem como objetivo propor uma estratégia de controle de velocidade de um atuador pneumático para aplicações em robótica, como por exemplo, em braço robótico utilizado em solda ou pintura, onde o atuador deve ter velocidade controlável. O trabalho apresenta a modelagem e a simulação do sistema pneumático composto basicamente por um cilindro de dupla ação sem haste e por duas válvulas on/off. Um modelo não-linear do processo com parâmetros variantes no tempo é deduzido, implementado e validado com o sistema experimental e utilizado para testar o controle proposto. A utilização de controladores em processos como o deste trabalho é especialmente dificultada e usualmente se adota a aplicação de controladores que possuem a capacidade de se ajustar às necessidades e às variações do processo. A proposta de controle de velocidadeadotada neste trabalho utiliza um controle proporcional-derivativo (PD) baseado no método de Ziegler-Nichols utilizando a filosofia self-tuning. ) O processo é modelado como uma regressão controlada de segunda ordem, através do modelo auto-regressivo com entrada externa (ARX), e seus parâmetros são estimados usando o método dos mínimos quadrados recursivo com decomposição linearmente dependente (LD) da matriz de covariância e fator de esquecimento direcional adaptativo. Este controlador atua no acionamento das válvulas através de um esquema de modulação por largura de pulso (PWM). Os testes da proposta de controle de velocidade são realizados, em simulações, submetendo-se o modelo do processo a variações de carga e pressão e a aplicação de um distúrbio. Os resultados obtidos através da simulação são comparados com os resultados obtidos através do experimento implementado com um controlador lógico programável (CLP) e um algoritmo de controle PD com os parâmetros ajustados para a região de estado estável da velocidade. Estas comparações demonstram a adequação do modelo obtido e o desempenho positivo da estratégia de controle proposta
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 15.12.2004

  • How to cite
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    • ABNT

      SILVA, Luiz Carlos da Cunha e; HIRAKAWA, André Riyuiti. Proposta de uma estratégia de controle de velocidade para atuador pneumático de deslocamento linear. 2004.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2004.
    • APA

      Silva, L. C. da C. e, & Hirakawa, A. R. (2004). Proposta de uma estratégia de controle de velocidade para atuador pneumático de deslocamento linear. Universidade de São Paulo, São Paulo.
    • NLM

      Silva LC da C e, Hirakawa AR. Proposta de uma estratégia de controle de velocidade para atuador pneumático de deslocamento linear. 2004 ;
    • Vancouver

      Silva LC da C e, Hirakawa AR. Proposta de uma estratégia de controle de velocidade para atuador pneumático de deslocamento linear. 2004 ;

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