FERRAMENTA PEDAGÓGICA PARA O ENSINO DE SISTEMAS DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO NOS CURSOS DE ENGENHARIA

  • Allyson João Correia da Luz Silva Braz Cubas Educação
  • Renato Monteiro Lino Alves Bras Cubas Educação
  • José Artur Bezerra Leal Braz Cubas Educação
Palavras-chave: Pêndulo Invertido, sistemas automatizados, controlador PID

Resumo

Na última década, a comunidade científica tem investido esforços em pesquisas de novas técnicas de controle e automação aplicáveis no setor produtivo, para garantir a segurança e a eficiência no controle de processos automatizados, fatores essenciais para sobrevivência das indústrias no mercado competitivo atual. Como consequência, as instituições de ensino superior (IES) são afetadas por esta transformação, tendo que oferecer novas ferramentas de aprendizagem e investir recursos em laboratórios multidisciplinares. Este projeto tem por objetivo apresentar uma ferramenta pedagógica que possibilita ao aluno de engenharia ter contato com técnicas de controle e automação, através do: pêndulo invertido. Esta ferramenta consiste em uma haste fixa em uma base móvel, onde o centro de massa encontra-se acima do ponto de fixação, tornando-se um sistema instável em relação ao equilíbrio. Para manter a haste em equilíbrio, faz-se necessário à implementação de um sistema de controle. No projeto um microcontrolador em conjunto com sensores e atuadores, são responsáveis por definir a resposta necessária para manter a haste em equilíbrio. Para estabilizar a posição da haste, o tempo de assentamento máximo restringe-se a menos de 5 segundos e o tempo de pico máximo em 0.5 segundos. Uma das etapas críticas do projeto foi a eliminação do atrito entre os rolamentos da base móvel com o sistema de trilhos, o que ocasionou resistência aos movimentos para atingir a estabilização da haste na vertical. O acelerômetro utilizado também apresentou um alto nível de ruído, de aproximadamente ±1,5º nas leituras realizadas. Em função desses problemas, o tempo de resposta necessário para manter a haste em equilíbrio não foi alcançado.

Publicado
2022-03-31