Palavras-chave
Controle por Alocação de Polos
Controle por Modelo de Referência
Controle por Modos Deslizantes
Robô de Soldagem Linear
Como Citar
Resumo
Neste trabalho é apresentado um estudo investigativo sobre controle de velocidade de um soldador linear automático. Assim, três controladores são projetados para realizar uma análise aprofundada de suas respostas, satisfazendo os requisitos de projeto. As seguintes técnicas são simuladas e comparadas experimentalmente: Controlador Proporcional Integral (PI), Controlador por Alocação de Polos (CAP) e Controlador por Modelo de Referência (CMR). Nas simulações, oito aspectos da resposta foram levados em consideração para realizar a análise do desempenho dos controladores, entre eles: constante de tempo, tempo de acomodação, erro médio, erro de estado estacionário, máxima tensão de alimentação, tensão nominal, valor de pico da velocidade e sua porcentagem máxima de ultrapassagem. Após a comparação entre os aspectos mencionados, foi concluído que o CMR apresentou o melhor desempenho, mas que o PI e o CAP eram viáveis, embora o PI exigisse um saturador. Em seguida, os controladores foram implementados experimentalmente, onde o CMR apresentou um tempo de assentamento maior que o esperado, devido ao seu projeto ter sido baseado em um modelo simplificado. Desta forma, o PI e o CAP se mostraram alternativas viáveis para regulação de velocidade do sistema.
Palavras-chave: Controle Proporcional Integral. Controle por Alocação de Polos. Controle por Modelo de Referência. Soldador Linear Automático.
An investigative study on fixed-gains controllers: study case on velocity control of automatic linear welder
Abstract
In this work, an investigative study about speed control of an automatic linear welder is provided. Thus, three controllers are designed to perform an in-depth analysis of their responses, satisfying design requirements. The following techniques are simulated and experimentally compared: Proportional-Integral (PI) Controller, Pole-Placement Controller (PPC) and Model Reference Controller (MRC). By simulations, eight response aspects were taken into account to analyze four controllers’ performance: time constant, settling time, average error, steady state error, maximum voltage supply, nominal voltage supply, velocity peak value and its maximum overshoot percentage. After a thorough comparison among aforementioned aspects, it was concluded that the MRC presented the best performance, however, PI and PPC are also
feasible, even PI requiring a saturator. Next, the controllers were implemented experimentally, where MRC presented settlement time greater than expected, due to this design be realized using a simplified plant model. Thereby, PI and PPC emerged as feasible alternatives to system velocity control.
Keywords: Proportional Integral Controller. Pole-Placement Controller. Model Reference Controller. Automatic Linear Welder.
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