Controle de posição de um atuador planar multifásico

Abstract

Em função do crescente aumento da necessidade de automatização de processos de manufatura, juntamente com a necessidade de precisão e controle em tais atividades, novas tecnologias vêm sendo desenvolvidas. Este trabalho estuda a implementação de controladores em malha fechada para a regulação de posição de um atuador planar eletromagnético. A aquisição de posição do atuador apresentado é feita através da aquisição de imagem do plano de trabalho, junto de um código de processamento da mesma. Para a implantação do sistema de controle, são estudadas as características dinâmicas da máquina e propostas duas topologias de controle, Proporcional Derivativo (PD) e Ressonante, afim de se obter o controle de posição para referências do tipo salto e para referência senoidais. Tais controladores foram projetados e implementados em um protótipo, onde foram realizados diversos testes com o objetivo de constatar a eficiência do controle proposto. De modo geral, foram observadas algumas não linearidades na máquina que impediram a realização de um controle com erro nulo. Apesar das não linearidades, o modelo proposto demonstrou-se satisfatório e atestou a possibilidade da aplicação de uma malha de controle fechado para controle de posição.

Due to the increasing need for automation of manufacturing processes, along with the need for precision and control in such activities, new technologies are being developed. This work studies the implementation of closed-loop controllers for the regulation of the position of an electromagnetic planar actuator. The position acquisition of the presented actuator is performed through image acquisition of the working plane, along with processing code. To implement the control system, the dynamic characteristics of the machine are studied and two control topologies, Proportional Derivative (PD) and Resonant, are proposed to obtain position control for step references and sinusoidal references. Such controllers were designed and implemented in a prototype, where several tests were performed to verify the efficiency of the proposed control. In general, some nonlinearities were observed in the machine that prevented the realization of a zero-error control. Despite the nonlinearities, the proposed model was satisfactory and demonstrated the possibility of applying a closed-loop control for position control.