Desenvolvimento de módulos didáticos para controle de motores de corrente contínua como material de suporte em disciplinas de controle.

Abstract

Nas disciplinas de controle, simulações de sistemas dinâmicos são essenciais para projetar controladores, utilizando modelos matemáticos e \textit{softwares} numéricos. O bom resultado de um projeto depende de uma boa modelagem e de parâmetros corretos para execução. Nesse contexto, na disciplina de Teoria de Controle II do curso de Engenharia de Controle e Automação, os alunos aprendem sobre controle em tempo discreto e projetam controladores digitais, que são aplicados a motores de corrente contínua. No entanto, a implementação prática é dificultada por limitações de tempo e problemas na montagem de circuitos, além da falta de parâmetros precisos. A criação de módulos eletrônicos com circuitos oferece uma solução para esses desafios, permitindo que os alunos se concentrem no projeto e na análise dos controladores sem ter que se preocupar com eventuais falhas no circuito ou na modelagem. Por meio de ensaios em laboratório foi possível fazer uma identificação dos parâmetros iniciais do motor CC pela abordagem caixa branca. Esses valores encontrados foram posteriormente refinados utilizando um método de otimização numérica. Além disso, aplicou-se a abordagem caixa cinza, utilizando um método complementar baseado na série de Taylor para validação e comparação dos resultados. Os módulos criados apresentaram um bom resultado em sala de aula, facilitando a realização das atividades práticas. A identificação de parâmetros utilizando o método de otimização numérica se mostrou o mais adequado, apresentando valores mais próximos dos valores reais. Com os valores obtidos, torna-se possível minimizar eventuais erros no projeto do controlador. Dessa forma, a proposta apresentada mostrou-se eficiente tanto para a validação experimental quanto para o apoio às atividades didáticas.