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Modelagem e controle linear de um sistema de levitação de imã permanente (2008)

  • Authors:
  • Autor USP: BOTELHO, IZAIAS JOSÉ - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PTC
  • Subjects: CONTROLE (TEORIA DE SISTEMAS E CONTROLE); ELETROMAGNETISMO
  • Language: Português
  • Abstract: O objetivo deste trabalho é apresentar um novo tipo de sistema de levitação baseado na força de interação magnética entre uma bobina de núcleo não-magnético e um imã permanente, em casos de simetria axial entre os dispositivos, nos moldes do problema 23 proposto no TEAM Workshop. Este tema é bastante atual e vários métodos têm sido estudados e propostos em razão da complexidade na determinação precisa das forças sobre os imãs permanentes imersos em um campo magnético em um circuito magnético aberto. O primeiro grande desafio deste trabalho é obter uma expressão analítica para esta força de interação magnética em casos de simetria axial usando o método de cargas magnéticas ligadas. Para tal, algumas hipóteses simplificadoras foram adotadas como considerar o campo magnético gerado pela bobina aproximadamente uniforme em toda a face do imã permanente e assumir que a magnetização do imã é constante e independente da variação de sua distância para a bobina. Pretende-se aproveitar o sistema implementado neste trabalho como bancada experimental no Laboratório de Controle da Universidade de São Paulo. Foi projetado um controlador PID através de ferramentas gráficas obedecendo a alguns critérios de desempenho, tanto no domínio do tempo como no domínio da freqüência. Uma vez sintonizado, foi utilizado o toolbox "Real-Time Windows Target" do Simulink e a placa de aquisição PCI 6221 (da National Instruments) para controlar em tempo real a planta de levitação em malha fechada. Os resultados experimentais foram muito satisfatórios de modo que o modelo analítico foi considerado válido. O sistema apresentou boas características como, por exemplo, um bom acompanhamento do sinal de referência, mesmo em grandes excursões, erro de regime nulo, levitação estável em distâncias relativamente grandes e uma boa estabilidade radial.O uso de dois sensores Hall mostrou-se eficiente na determinação da posição do imã permanente.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 08.02.2008
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      BOTELHO, Izaias José; KASSAB JUNIOR, Fuad. Modelagem e controle linear de um sistema de levitação de imã permanente. 2008.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2008. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-31032008-160753/ >.
    • APA

      Botelho, I. J., & Kassab Junior, F. (2008). Modelagem e controle linear de um sistema de levitação de imã permanente. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-31032008-160753/
    • NLM

      Botelho IJ, Kassab Junior F. Modelagem e controle linear de um sistema de levitação de imã permanente [Internet]. 2008 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-31032008-160753/
    • Vancouver

      Botelho IJ, Kassab Junior F. Modelagem e controle linear de um sistema de levitação de imã permanente [Internet]. 2008 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-31032008-160753/

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