Identificação e Controle de Velocidade em Bancada Motor-Gerador

Controle Clássico
Instrumentação
Disponível
Identificação da dinâmica eletromecânica de uma bancada motor-gerador CC e projeto de um controlador de velocidade sob variações de carga aplicadas pelo gerador.
Data de Publicação

16 de julho de 2026

Objetivos

O LINCE dispõe de uma bancada motor-gerador CC (motor de acionamento acoplado a um gerador usado como carga ajustável), já utilizada em outro projeto do grupo para otimização de ganhos PID de conversores via algoritmos genéticos (ver projeto PID-GA-Buck). Este projeto propõe uma etapa fundacional: identificar a bancada e projetar seu controle clássico de velocidade. Objetivos:

  • Deduzir o modelo eletromecânico do conjunto motor-gerador (circuito de armadura, constante eletromecânica, inércia e atrito do eixo);
  • Identificar experimentalmente os parâmetros do modelo a partir de ensaios de resposta ao degrau de tensão, com o gerador operando como carga variável;
  • Projetar um controlador de velocidade (PID) e avaliar seu desempenho para diferentes níveis de carga aplicados pelo gerador (regulação de carga);
  • Comparar a sintonia clássica (Ziegler-Nichols/IMC) com uma sintonia otimizada numericamente, documentando a bancada para uso em projetos futuros do grupo.

Pré-requisitos

  • Sistemas de Controle I;
  • Máquinas Elétricas (motor CC, conceitos básicos de geração);
  • Instrumentação (tacômetro/encoder, condicionamento de sinal);
  • Programação em Python ou MATLAB.

Estrutura Sugerida para o Grupo Autogerenciado

  • Reuniões semanais internas do grupo, com reunião quinzenal com o orientador para validação de resultados;
  • Entregáveis mensais: notebook reprodutível com o pipeline de identificação → sintonia do PID → validação sob carga variável;
  • Ferramentas: bancada motor-gerador do LINCE, placa de aquisição, repositório Git compartilhado;
  • Divisão sugerida: um membro focado na instrumentação e aquisição de dados, outro na identificação do modelo, outro na sintonia e validação do controlador sob diferentes cargas.

Referências

  1. Ogata, K. Engenharia de Controle Moderno. 5ª ed. Pearson, 2010.
  2. Fitzgerald, A. E.; Kingsley, C.; Umans, S. D. Electric Machinery. 7ª ed. McGraw-Hill, 2013. Cap. 7 — DC Machines.