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Título : Bancada de transferência de calor para práticas de teoria de controle.
Autor : Mattos, Vinícius Almeida de
metadata.dc.contributor.advisor: Rêgo Segundo, Alan Kardek
Ferreira, Diógenes Viegas Mendes
metadata.dc.contributor.referee: Rêgo Segundo, Alan Kardek
Ferreira, Diógenes Viegas Mendes
Monteiro, Paulo Marcos de Barros
Cocota Junior, José Alberto Naves
Palabras clave : Controle de temperatura
Identificação de sistemas
Sintonia de controladores PI
Sistema supervisório
Educação
Fecha de publicación : 2020
Citación : MATTOS, Vinícius Almeida de. Bancada de transferência de calor para práticas de teoria de controle. 2020. 104 f. Monografia (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.
Resumen : Este trabalho consiste no desenvolvimento e aperfeiçoamento de uma bancada didática de baixo custo para auxiliar os alunos no processo de aprendizagem na disciplina de Teoria de Controle. O sistema é constituído de um túnel de ventilação, construído de acrílico, com 4 sensores de temperatura e uma lâmpada em seu interior, cuja intensidade pode ser alterada de forma manual. Na entrada do túnel, a ventilação é forçada com o auxílio de um miniventilador, resfriando o sistema, que pode ter sua rotação alterada de forma manual ou automática. Uma placa Arduino realiza a aquisição, o processamento e a transmissão dos dados para um sistema de supervisão, que permite visualizar as variáveis, alterar a intensidade da lâmpada, a rotação do miniventilador e ajustar os parâmetros do controlador Proporcional Integral (PI). O sistema possui dois modos de operação: manual e automático. No modo manual, o usuário pode selecionar os níveis de tensão aplicados na lâmpada e no miniventilador, por meio de duas barras de rolagem do sistema supervisório. Esse modo foi utilizado na construção da curva de reação de Ziegler-Nichols, que foi a abordagem utilizada na identificação do sistema, possibilitando o projeto do controlador PI nos quatro métodos de sintonia utilizados (Ziegler-Nichols, Cohen-Coon, Chien, Hrones e Reswick e Modelo de controle interno). No modo automático, o controlador PI é ativado e ajusta automaticamente o nível de tensão aplicado no miniventilador, que atua regulando a temperatura do sistema. Neste trabalho realizou-se o desenvolvimento de uma plataforma didática de fácil manuseio, de código e hardware abertos para que o estudante possa explorar conceitos de Engenharia de Controle por meio de atividades práticas. O preço médio gasto com o material utilizado na construção da bancada didática foi de aproximadamente 130 reais, logo foi possível construí-la com um preço muito menor e com função bastante similar ao sistema proposto pela empresa Quanser.
metadata.dc.description.abstracten: This work consists of the development and improvement of a low-cost teaching bench to assist students in the learning process in the Control Theory discipline. The system consists of a ventilation tunnel, built of acrylic, with 4 temperature sensors and a lamp inside of it. The lamp intensity can be changed manually. At the inlet fo the tunnel, ventilation is forced with the aid of a mini-fan, cooling the system, which can be rotated manual or automatically. An Arduino board performs the acquisition, processing and transmission of data to a supervisory system, which allows you to view variables, change lamp intensity, mini-fan rotation and adjust the parameters of the Proportional Integral (PI) controller. The system has two modes of operation: manual and automatic. In manual mode, the user can select the voltage levels applied to the lamp and the mini-fan, using the two trackbars of the supervisory system. This mode was used in the construction of the Ziegler-Nichols reaction curve, which was the approach used to identify the system, enabling the design of the PI controller in four tuning methods used (Ziegler-Nichols, Cohen-Coon, Chien, Hrones and Reswick and Internal Control Model). In automatic mode, the PI controller is activated and automatically adjusts the voltage level applied to the mini fan, which acts by regulating the system temperature. In this work, the development of an easy to use didactic platform, with open source and hardware, was carried out so that the student can explore concepts of Control Engineering through practical activities. The average price spent on the material used in the construction of the didactic bench was approximately 130 reais, so it was possible to build it at a much lower price and with a function very similar to the system proposed by the Quanser company.
URI : http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/2609
Aparece en las colecciones: Engenharia de Controle e Automação

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