05. Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho (UACSA)
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Resultados da Pesquisa
Item 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/3748803428932625Este 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.Item 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/7884920585085694A crescente demanda por energia renovável tem impulsionado o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes e acessíveis, destacando a energia fotovoltaica como uma das principais fontes de energia limpa. No entanto, a eficiência dos painéis solares atuais ainda não supre a elevada demanda energética, pois depende diretamente do alinhamento das placas solares em relação ao sol. Esta pesquisa tem como objetivo desenvolver um protótipo de rastreador solar e avaliar métodos de rastreamento solar como estratégias para aumentar a eficiência das placas fotovoltaicas. Por meio de uma análise comparativa, foram exploradas diferentes formas de automatizar o posicionamento dos painéis solares, incluindo sistemas de rastreamento em um e dois eixos, com e sem a utilização de controladores PID. Para isso, foi desenvolvida uma plataforma de testes capaz de simular o posicionamento do sol ao longo do dia, permitindo que o protótipo acompanhasse com precisão a trajetória da luz. Os dados foram coletados utilizando um sistema supervisório SCADA, possibilitando uma análise detalhada da eficiência dos diferentes métodos de rastreamento, evidenciando a superioridade do rastreador de dois eixos. Os resultados comprovam que a utilização de controladores PID pode proporcionar ganhos significativos na eficiência energética.Item 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/4293028027442685Neste trabalho é proposta a análise dos controladores PID desenvolvidos a partir de uma ferramenta matemática, pidtool, definindo os parâmetros dos controladores para controlar um conversor boost. O conversor boost é projetado para garantir uma saída de 15V sendo uma entrada fixa de 5V, são realizados experimentos, sem utilização dos controladores, para confirmar a elevação do nível de tensão. Quando os controladores são inseridos, é definido um setpoint de 8V para a saída, de modo a proteger os componentes conectados para eventuais falhas, tratando-se de um protótipo. Através dos parâmetros propostos para o conversor são realizadas simulações computacionais e experimentos práticos para comparação da resposta ao degrau dos controladores propostos. No final deste trabalho é realizada uma discussão sobre os dados coletados, a aplicabilidade da ferramenta pidtool do matlab no projeto de controladores PI, PD e PID e uma breve discussão a respeito de estudos futuros a serem desenvolvidos a respeito do impacto dos diferentes tipos de hardware no controle.