Montagem e controle de planta física e virtual no MATLAB para levitação de bola por ar
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Doutor Arthur Hermano Rezende Rosa
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Resumo
Neste trabalho foi realizada a montagem e controle de um protótipo de baixo custo de uma planta para levitação de bola por ar, e também projetado um modelo virtual 3D dessa planta através do MATLAB®, ambos utilizados em atividades práticas de técnicas de controle, da disciplina de laboratório de sistemas de controle, com intuito de despertar a curiosidade dos alunos.
A planta física foi montada com tubos de PVC devido a praticidade, menor custo e tempo de montagem. O controlador foi embarcado em uma placa Arduino Uno e o sensor de posição da bola escolhido foi o ultrassônico. Além da parte de controle PID por meio do Simulink do MATLAB®. A criação da planta virtual 3D foi a partir da planta "Ball and Beam” existente no plugin "Virtual Controls Laboratory”, que usa Simscape juntamente com Mechanics mais o Simulink do MATLAB®. Para alcançar o objetivo foi feita uma revisão bibliográfica relacionada à planta de levitação de bola por ar, sensor ultrassônico, Arduino, técnicas de controle e MATLAB®, entre outros temas relacionados ao assunto tratado. Com a planta física e a virtual foi possível fazer simulação usando controle PID e observar a resposta do sistema.
Palavras-chave: Planta levitação por ar, microcontrolador, controlador, PID, Arduino, MATLAB®, Simulink.