Desenvolvimento de um controlador PID para estabilização de uma plataforma com dois graus de liberdade.

Abstract

Neste trabalho realizou-se a montagem de uma plataforma servo-controlada, com dois graus de liberdade, e um sistema de controle a fim de manter equilibrados sobre essa, objetos de pequeno peso. O modelo matemático do mecanismo foi identificado através de testes experimentais por meio do sensor MPU-6050 que, através dos seus sensores acelerômetros e giroscópios, possibilita o cálculo da posição angular X e Y da plataforma. Estudou-se métodos de aquisição de dados e a implementação dos filtros Complementar, Kalman e o modo DMP (Digital Motion Processor) do sensor, a fim de melhorar o resultado das aferições. Em seguida, foi desenvolvido um controlador do tipo PID com o objetivo de manter a plataforma na posição horizontal, independentemente de movimentos externos. Todos os experimentos foram auxiliados pelos programas Matlab, Excel e Minitab. O Arduino foi a plataforma escolhida tanto para o processo de aquisição de dados quanto de controle. São abordados diferentes metodologias para a sintonia do controlador como Ziegler-Nichols, pidtool do Matlab e o método de aproximações sucessivas ou tentativa e erro, que forneceu o resultado mais satisfatório.