Arquitetura microcontrolada programável em tempo real aplicada ao controle de um servoposicionador pneumático

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Teixeira, Celso Luís
• Orientador(a): Perondi, Eduardo André
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Microeletrônica; Servomecanismos; Sistemas de controle; Sistemas de tempo real
• Palavras-chave em Inglês: Control of pneumatic servo-positioners; Control architecture; Real-time systems; Microprocessed control of mechanical systems
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/215309

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema eletrônico para controle de servoposicionadores pneumáticos, baseado em sistemas de tempo real. Estes servoposicionadores apresentam diversas características atraentes para utilização em áreas como mecatrônica e robótica, como boa relação peso/potência, ausência de campos magnéticos, baixa manutenção e fácil instalação. Porém, em razão de características altamente não lineares relacionados à dinâmica dos gases e a efeitos de atrito, inerentes aos componentes do sistema, seu uso é dificultado para atividades que exigem precisão de posicionamento. O avanço da microeletrônica na construção de dispositivos com maior capacidade de processamento, periféricos integrados e facilidade de programação tem permitido a implementação de novos algoritmos e técnicas de controle sofisticadas, a fim de contornar tais não linearidades. Este trabalho apresenta uma alternativa econômica para o controle digital baseado em sistema de tempo real, a partir do uso de recursos de software gratuitos e componentes de baixo custo agregado. Para validação da solução proposta, a arquitetura desenvolvida foi utilizada para o controle de um servoposicionador pneumático, na qual foram programados dois algoritmos: controle por modos deslizantes (Slide Mode Control) e o controlador PID (proporcional, integral e derivativo). Os resultados experimentais de avaliação da variação do tempo de execução do laço de controle e do desempenho no seguimento de trajetórias polinomial e senoidal permitem aferir o desempenho da arquitetura desenvolvida.