Título: Projeto e Implementação de Controladores PI e Fuzzy - Comparação de Desempenho para Estabilização do Nível de Água em um Tanque

Título alternativo: Project and implement of controllers PI and Fuzzy - Performance comparison to water level stabilization in a tank

Autoria de: Lucas Rodrigues Machado

Orientação de: Dimitri Campos Viana

Coorientação de: Alessandra Rose Crosara Rios Campos

Presidente da banca: Dimitri Campos Viana

Primeiro membro da banca: Alessandra Rose Crosara Rios Campos

Segundo membro da banca: Daniel Augusto Pereira

Palavras-chaves: modelagem, controlador PI, controlador, Fuzzy, comparação

Data da defesa: 11/05/2021

Semestre letivo da defesa: 2020-2

Data da versão final: 20/05/2021

Data da publicação: 20/05/2021

Referência: Machado, L. R. Projeto e Implementação de Controladores PI e Fuzzy - Comparação de Desempenho para Estabilização do Nível de Água em um Tanque. 2021. 94 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Controle e Automação Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.

Resumo: Neste trabalho, foi proposta a utilização de duas técnicas de controle para a estabilização do nível de água em um tanque, visando a comparação do desempenho dos controladores projetados e implementados. Primeiramente, com o intuito de obter o modelo matemático que descreve o comportamento da planta, foi feita a modelagem em caixa branca da mesma. Em seguida, foi realizado o projeto de um controlador proporcional-integral (PI), utilizando-se a técnica do lugar da raízes em congruência com inspeção. Posteriormente, foi projetado um controlador de acordo com a lógica Fuzzy descrita por Mamdani. Após a fase de projetos, foi realizada a implementação dos controladores em um CLP de pequeno porte, coletando-se os dados necessários para a comparação de desempenho em várias faixas de operação da planta. Um ensaio com sucessivas e periódicas trocas de setpoints foi utilizado para isso. Ambos obtiveram um bom desempenho na estabilização do nível de água do tanque, mantendo-o sempre próximo dos valores desejados. Porém, ao utilizar os dois critérios propostos neste trabalho, o controlador PI apresentou um melhor desempenho.

Abstract: In this work, was proposed the use of two controllers techniques to water level stabilization in a tank, aiming the projected and implemented controllers performance comparison. First, with purpose to obtain the mathematic model which describes the plant behavior, was made its white-box modeling. Then, the proporcional-integrator controller project was made, using root locus technique combined with inspection. After, a controller accordingly Mamdanis Fuzzy logic was developed. After the project step, the controllers were implemented in a small-sized PLC, collecting data that was needed to performance comparison in several plant operation ranges. An experiment with successive and periodic setpoint changes was used to test it. Both controllers obtained a good performance in water level stabilization in the tank, keeping it always next to the desired values. However, when the comparison was made using two criteria proposed in this work, the PI controller presented better performance.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_de_controle_e_automacao/20202201510913

URI alternaviva: repositorio.ufla.br/handle/1/47409

Curso: G022 - ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO (BACHARELADO)

Nome da editora: Universidade Federal de Lavras

Sigla da editora: UFLA

País da editora: Brasil

Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso

Nome da língua do conteúdo: Português

Código da língua do conteúdo: por

Licença de acesso: Acesso aberto

Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras

URI da licença: repositorio.ufla.br

Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br

Detentores dos direitos autorais: Lucas Rodrigues Machado e Universidade Federal de Lavras

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