Título: Desenvolvimento de um Sistema Bola e Barra com Controle PID e Filtro de Média Móvel

Autoria de: Rugelli Henrique Estevao de Oliveira

Orientação de: Fabio Domingues de Jesus

Presidente da banca: Fabio Domingues de Jesus

Primeiro membro da banca: Belisario Nina Huallpa

Segundo membro da banca: Daniel Augusto Pereira

Palavras-chaves: Sistema Bola e Barra, Controle PID, Filtro de Média Móvel, Sistemas Dinâmicos, Controle de posição

Data da defesa: 06/02/2023

Semestre letivo da defesa: 2022-2

Data da versão final: 09/03/2023

Data da publicação: 09/03/2023

Referência: Oliveira, R. H. E. d. Desenvolvimento de um Sistema Bola e Barra com Controle PID e Filtro de Média Móvel. 2023. 70 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Controle e Automação Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.

Resumo: Pretendeu-se, neste trabalho, estudar e desenvolver um sistema Bola e Barra com controle PID e filtro de média móvel, cujo o objetivo principal é a aplicação de conceitos difundidos no âmbito da Engenharia de Controle e Automação, para tornar o sistema capaz de averiguar e modificar o posicionamento da bola sobre a barra. A dinâmica do sistema abordado, consiste de uma barra semelhante a uma ????calha???? com uma de suas extremidades fixada por uma junta de rotação e a outra acoplada a um servomecanismo, que será responsável por abaixar e levantar a barra, ou seja, variar o ângulo de inclinação da mesma. Assim, uma pequena bola é colocada sobre a barra podendo percorrê-la, um sensor de distância também fixado em uma das extremidades da barra obterá a posição da bola. Posto isto, o intuito é equilibrar o objeto rolante em uma posição, de acordo com o referencial móvel aplicado na entrada do sistema. Dentre as fases do desenvolvimento do projeto, realizou-se a modelagem matemática do sistema e o projeto de um controlador PID a fim de dominar o processo, removendo oscilações e aumentando a eficiência ao levar a bola para próximo da posição pretendida. Em seguida, elaborou-se uma malha de controle com realimentação no ambiente de simulação computacional MatlabSimulink®, até chegar à construção de um protótipo funcional. Continuou-se com configurações e adições de complementos no software MatlabSimulink®, para habilitar a comunicação do mesmo com um hardware externo para interagir com os elementos sensores e atuadores da planta, de modo a viabilizar o acesso ao monitoramento constante do modelo concebido. Além disso, implementou-se um filtro de média móvel para amenizar os efeitos de ruídos presentes nas leituras do sensor destinado a mensurar a posição da bola sobre a barra. Procedeu-se, por fim, à discussão dos resultados obtidos, bem como sugestões para trabalhos futuros. Avalia-se que o trabalho permitiu a consolidação de conhecimentos teóricos acerca da modelagem e controle de sistemas dinâmicos. Espera-se que esta pesquisa possa prover incentivos à concepção de uma nova e melhorada plataforma, voltada para auxiliar nos processos de ensino e aprendizagem em torno do tema sistemas de controle aos discentes do curso de Engenharia de Controle e Automação.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_de_controle_e_automacao/20222201710332

URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.

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: Rugelli Henrique Estevao de Oliveira e Universidade Federal de Lavras

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