05.1 - Graduação (UACSA)

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Data inicial: 2020Assunto: search.filters.subject.Controladores PID

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    Projeto e controle de um sistema do tipo barra-bola
    (2025-03-20) Santos, Thiago Elias dos; Aguedo, Reinel Beltrán; http://lattes.cnpq.br/2770313428458626; http://lattes.cnpq.br/3748803428932625
    Este trabalho aborda o desenvolvimento de um protótipo do sistema barra-bola, incluindo sua modelagem matemática e estratégias de controle, com o objetivo de comparar técnicas de controle como PID, I-PD, lógica fuzzy, realimentação de estados e controladores híbridos. A modelagem dinâmica do sistema foi derivada das leis de Newton, e o sistema foi construído usando materiais e componentes de baixo custo: um microcontrolador ESP32, um sensor VL53L0X (para medição da posição da bola) e um sensor ultrassônico HC-SR04 (para definição da referência desejada), acoplados a um servomotor TowerPro MG996R que regula a inclinação da barra. O projeto incorpora duas Interfaces Homem-Máquina: uma embarcada no protótipo para o ajuste de parâmetros e visualização de dados em tempo real, e outra externa para monitoramento remoto. A implementação utilizou ferramentas como MATLAB/Simulink (para simulação e projeto de controladores), Arduino IDE (programação do ESP32) e Visual Studio Code (desenvolvimento da IHM externa). Os testes de desempenho, realizados com entradas do tipo degrau e rampa, avaliaram os controladores por meio de critérios integrais e da análise das características da resposta transitória. Os resultados demonstram que cada técnica apresenta vantagens específicas, dependendo do critério analisado, destacando a importância da seleção contextual do controlador para otimizar o desempenho do sistema.
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    Desenvolvimento e avaliação de desempenho de um sistema de posicionamento automático de placas fotovoltaicas
    (2024-03-05) Santos, Marcos Paulo Jerônimo dos; Aguedo, Reinel Beltrán; http://lattes.cnpq.br/2770313428458626; http://lattes.cnpq.br/7884920585085694
    The growing demand for renewable energy has driven the development of more efficient and accessible technologies, highlighting photovoltaic energy as one of the main sources of clean energy. However, the efficiency of current solar panels is still insufficient to meet the high energy demand, as it directly depends on the alignment of the solar panels relative to the sun. This research aims to develop a solar tracker prototype and evaluate solar tracking methods as strategies to increase the efficiency of photovoltaic panels. Through a comparative analysis, different approaches to automate the positioning of solar panels were explored, including single-axis and dual-axis tracking systems, with and without the use of PID controllers. For this purpose, atesting platform was developed to simulate the sun’s position throughout the day, allowing the prototype to accurately follow the path of the sunlight. Data were collected using a SCADA supervisory system, enabling a detailed and controlled analysis of the efficiency of the different tracking methods, highlighting the superiority of the dual-axis tracker. The results confirm that the use of PID controllers can provide significant gains in energy efficiency.
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    Projeto e implementação de um conversor cc-cc boost com controle Proporcional-Integrativo-Derivativo (PID)
    (2023-04-26) Lima, Bruno de Freitas; Oliveira, Elias Marques Ferreira de; http://lattes.cnpq.br/2576044894885888; http://lattes.cnpq.br/4293028027442685
    This work proposes the analysis of PID controllers developed using a mathematical tool, pidtool, to define the controller parameters for controlling a boost converter. The boost converter is designed to ensure a 15V output with a fixed 5V input. Experiments without the use of controllers are performed to confirm the voltage level increase. When the controllers are implemented, an 8V setpoint is defined for the output to protect the connected components in case of potential failures, considering it is a prototype. Computational simulations and practical experiments are conducted using the proposed converter parameters to compare the step response of the proposed controllers. Finally, a discussion is held on the collected data, the applicability of the matlab pidtool in designing PI, PD, and PID controllers, and a brief discussion on future studies regarding the impact of different hardware types on control.