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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
Title: Sintonia de controladores PID a partir do Método do Relé
Alternate title (s): PID controller tuning from Relay Method
Author: Torres, Juan Carlos Villadiego
First Advisor: Ribeiro, José Francisco
First member of the Committee: Steffen Junior, Valder
Second member of the Committee: Pacheco, Ricardo Pereira
Summary: Este trabalho, apresenta duas estratégias de sintonia de controladores PI D, baseadas na identificação de sistemas mediante o ensaio do relé. Na primeira delas, chamado método de ajuste a sistemas de segunda ordem - MASO, obtém-se a informação de dois pontos na FRF do sistema, ponto estático e na freqüência natural. A segunda abordagem, chamada método de ajuste a sistemas variados - MASV, leva em conta as características do sistema mediante uma análise da sua FRF Neste método, as escolhas da banda passante e do sistema de referência em malha fechada são feitas automaticamente. Estas duas metodologias foram avaliadas numericamente para três e treze sistemas, respectivamente, e testadas experimentalmente em duas bancadas de laboratório. Para avaliar experimentalmente a primeira metodologia, uma placa eZdsp da Texas Instruments baseada no processador digital de sinais TMS320LF2407A, foi utilizada na identificação e síntese do controlador. Nesta bancada, o sistema consistiu-se de uma mesa oscilatrória de um grau de liberdade e pouco amortecida. Na implementação experimental do método MASV, os ensaios foram conduzidos numa viga metálica engastada- livre, instrumentada com atuadores PZTs e os algoritmos de identificação e sintonia foram implementados no Simulink®, associado com dSPACE® e os sinais colhidos a través de uma placa de adquisição. A primeira abordagem, MASO, que somente usa sistemas de referência de segunda ordem, mostrou-se como um caso particular da estratégia MASV, que abrange sistemas de referências com múltiplas características. Concluiu-se que os controladores projetados numérica e experimentalmente conseguiram satisfazer as condições de projeto impostas, para sistemas de um grau e múltiplos graus de liberdade com baixo amortecimento. O uso de tecnologias baseadas nos processadores.digitais de sinais revelaram-se importantes ferramentas nas aplicações do controle digital de sistemas
Abstract: In this work, two tuning strategies for PID controllers, based on system identification using relay test, were presented. In the first of them, named Second Order System Tuning - MASO, two points of the FRF are known, static and natural frequency points. In the second one, named Variety System Tuning - MASV, system features were collected after analysing its FRF. In this method, closed loop bandwidth and closed loop transfer function were selected automatically. These two approaches were numerically and experimentally tested for three and thirteen systems respectively using two lab benches. For testing the first methodology, a Texas Instruments eZdsp card, based on a TMS320LF2407A DSP processor, was employed to identify the system and to tune the PID controller. In this workbench, the system was a one degree-of-freedom low damped oscillating table. To develop the MASV method, a cantilevered beam was tested using piezoelectric - PZT - actuators. Identification and tuning algorithms were programmed on Simulink®, associated in dSPACE® and gathered using a signal acquisition card. The first approach, made by MASO, only uses second order reference systems, showed like a particular case from MASV strategy, which take into account a diversity of reference systems. Main conclusions showed that numerical and experimental designed controllers for one and multiple degree-of-freedom low damped systems, were satisfactories, because they achieved better controlled behaviors than the required conditions. Also, digital signal processor technology was considered as a powerful tool on digital control system applications
Keywords: TMS320
Identificação
Controlador PID
Sintonia
Processador DSP
Identification
PID controller
Tuning
DSP processor
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: TORRES, Juan Carlos Villadiego. Sintonia de controladores PID a partir do Método do Relé. 2004. 102 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2004.12
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2004.12
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26766
Date of defense: 20-Aug-2004
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