Projeto e implementação de um conversor cc-cc boost com controle Proporcional-Integrativo-Derivativo (PID)
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Data
2023-04-26
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Resumo
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.
Descrição
Neste 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.
Palavras-chave
Conversor CC-CC boost, Controladores PID, Arduino (Controlador programável), Pidtool
Referência
LIMA, Bruno de Freitas. Projeto e implementação de um conversor cc-cc boost com controle Proporcional-Integrativo-Derivativo (PID). 2023. 106 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho, Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2023.