Controle de velocidade de motor de corrente contínua por modulação de largura de pulso

dc.contributor.advisorAntunes, Felipe
dc.contributor.authorSantos, Lucas Deusdedit Damasceno
dc.contributor.authorAndrade, Rayone Marques
dc.contributor.coadvisorFerreira, Willian Marlon
dc.contributor.refereeFerreira, Oséias de Paula
dc.date.accessioned2026-07-31T21:53:03Z
dc.date.created2026-07-17
dc.descriptionEste trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementação de um sistema de controle de velocidade em malha fechada aplicado a um motor de corrente contínua, utilizando modulação por largura de pulso (PWM) e controlador proporcional-integral (PI) em plataforma digital. A partir da montagem do sistema experimental composta por um motor principal acoplado a um tacogerador, foi realizada a modelagem matemática da planta por meio de ensaios em malha aberta e identificação de sistemas do tipo caixa preta, obtendo-se um modelo matemático de primeira ordem. Com base nesse modelo, o controlador PI foi projetado, discretizado e implementado em um microcontrolador Arduino, responsável pela geração do sinal PWM e execução da lógica de controle. Os resultados experimentais demonstraram que o sistema foi capaz de conduzir a velocidade aos valores de referência, apresentando baixo sobressinal nas transições ascendentes e erro praticamente nulo em regime permanente. Nas transições descendentes, contudo, a ausência de uma estratégia de anti-windup ocasionou subelevação acentuada e atraso na recuperação do sinal de controle. O sistema também apresentou capacidade de rejeitar perturbações externas e coerência entre as respostas experimentais e simuladas.
dc.description.abstractThis paper presents the development and implementation of a closed-loop speed control system for a DC motor, utilizing pulse-width modulation (PWM) and a proportional-integral (PI) controller on a digital platform. An experimental setup consisting of a main motor coupled to a tachogenerator was used to mathematically model the plant; this was achieved through open-loop testing and black-box system identification, resulting in a first-order mathematical model. Based on this model, the PI controller was designed, discretized, and implemented on an Arduino microcontroller, which handled PWM signal generation and control logic execution. Experimental results demonstrated the system's ability to drive the speed to reference values, exhibiting low overshoot during upward transitions and virtually zero steady-state error. However, during downward transitions, the lack of an anti-windup strategy resulted in significant undershoot and a delay in control signal recovery. The system also demonstrated the ability to reject external disturbances and showed consistency between experimental and simulated responses.
dc.identifier.advisorOrcid0000-0001-5913-9777
dc.identifier.authorOrcid0009-0006-0904-5362
dc.identifier.authorOrcid0009-0008-3732-6334
dc.identifier.coadvisorOrcid0000-0002-8139-4069
dc.identifier.refereeOrcid0009-0003-6242-1310
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.14387/3358
dc.language.isopor
dc.publisher.campiIpatinga
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.institutionInstituto Federal de Minas Gerais
dc.publisher.programBacharelado em Engenharia Elétrica
dc.rightsAcesso aberto
dc.subject.cnpqEngenharias
dc.subject.keywordsControle de velocidade
dc.subject.keywordsMotor de corrente contínua
dc.subject.keywordsControlador PI
dc.subject.keywordsMalha fechada
dc.titleControle de velocidade de motor de corrente contínua por modulação de largura de pulso
dc.title.alternativeDC motor speed control via pulse-width modulation
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso

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