Estudo da ocorrência de ciclos limite no controle de servoposicionadores pneumáticos

Abstract

Este trabalho apresenta o estudo da ocorrência de ciclos limite em servoposicionadores pneumáticos em uma malha de controle proporcional. Para tanto é realizada a análise do modelo linear desse sistema, prevendo ciclos limite através dos polos de sua função de transferência. Essa análise é aprofundada utilizando a análise por funções descritivas, buscando prever se as características não lineares do atrito de Coulomb podem causar ciclos limite. O sistema proposto também foi montado em uma bancada de testes, onde foi identificado o comportamento real do ciclo limite. Por fim, os resultados teóricos e práticos foram comparados, indicando que as demais não linearidades do sistema afetam significativamente a ocorrência de ciclos limite, de forma que a análise por função descritiva apenas do atrito Coulomb é insuficiente para prever o comportamento desse fenômeno.

This report presents the study of limit cycles in pneumatic servo-positioners in a proportional control loop. This analysis is performed with the linear model of the system, predicting limit cycles by observing the poles of the transfer function. The analysis is deepen using describing function analysis to predict if the non-linear features of the Coulomb friction can cause limit cycles. The proposed system was built in a testing stand to obtain the real behavior of the limit cycle. Lastly, the theoretical and experimental results were compared, pointing that the other non-linear features significantly affect the limit cycle, and therefore, analysing this phenomenon only by the describing function of the Coulomb friction is insufficient to predict its behavior.