Projeto e simulação de sistemas de controle analógicos utilizando amplificadores operacionais via modelagem caixa-branca.

Abstract

A assimilação do conteúdo em disciplinas de Teoria de Controle pode ser difícil para muitos(as) estudantes. Este trabalho objetiva proporcionar um método para uma melhor assimilação dos conteúdos teóricos em controle contínuo de processos. Utilizar-se-á de eletrônica analógica e, mais especificamente, de amplificadores operacionais para simulação das funções de transferência do controlador e da planta. Como planta a ser controlada, considerar-se-á um Levitador Pneumático e será feita a modelagem desta planta em caixa-branca para, então, ser projetado um controlador via Método do Lugar Geométrico das Raízes. Para o projeto do controlador, são especificadas as necessidades do sistema quanto ao tempo de acomodação e sobressinal (overshoot), tendo, ao final, uma resposta satisfatória como resultado. Os parâmetros medidos com o sistema controlado em funcionamento foram próximos dos valores requeridos. Tendo os resultados satisfatórios, busca-se neste trabalho o adquirimento do conhecimento acerca da matemática aplicada à engenharia de controle e da influência dos parâmetros dos controladores PID na resposta das plantas. Busca-se, também, que este trabalho possa vir a ajudar futuros discentes de Engenharia de Controle e Automação e Engenharia Elétrica a compreender melhor o conteúdo abordado nas disciplinas dessa área. Assim, espera-se que este trabalho contribua para a compreensão dos conteúdos venha a aflorar paixões no estudo acerca de controle de sistemas.