Candidato: Felipe Barreto Campelo Cruz
Programa: UFSC / POSMEC
Data: Novembro de 2003
Orientador: Victor Juliano De Negri
Coorientador: Raul Guenther
Cruz, F. B. C. Modelagem e controle não-lineares de um posicionador servopneumático industrial. 2003. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica). Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.
Resumo: O propósito deste trabalho é otimizar o funcionamento de um posicionador servopneumático comandado por duas servoválvulas eletropneumáticas reguladoras1 de pressão, e contribuir para o desenvolvimento e aperfeiçoamento de controladores para sistemas pneumáticos de posicionamento que possibilitem melhorar seu desempenho dinâmico e, conseqüentemente, viabilizem expandir sua aplicação em tarefas onde as exigências de velocidade e exatidão2 sejam severas. A proposta é adotar uma estratégia de controle que irá permitir a superação das não linearidades do sistema associadas ao escoamento do ar nas servoválvulas, a retenção das oscilações, devidas à compressibilidade do ar, dentro de certos limites e o desenvolvimento de uma maneira para enfrentar as dificuldades introduzidas pelo atrito entre as superfícies em contato do cilindro. Tal controlador é um Proporcional-Derivativo (PD) com compensação dos efeitos da inércia e da força de atrito, obtida através de uma estimativa de ambas. A implementação experimental confirma a eficácia da estratégia de controle proposta na superação de tais perturbações. O conhecimento detalhado dos componentes, tanto pneumáticos quanto elétricos, mostra-se importante para a compreensão do problema. Um computador IBM-PC equipado com uma placa de aquisição de dados com um DSP (processador digital de sinais) foi utilizado para aquisição, controle e processamento de sinais.