ANÁLISE, MODELAGEM, PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM CONTROLADOR PI DIGITAL ATRAVÉS DA RESPOSTA EM FREQUÊNCIA

Resumo

No presente trabalho é apresentada a análise, projeto, modelagem e implementação de um controlador PI digital com o propósito de controlar a tensão de saída de um circuito RLC a partir de um valor de setpoint estabelecido. Inicialmente, são realizados ensaios em malha aberta para  um circuito RLC série, composto por um resistor, indutor e capacitor, em uma faixa de frequências pré-estabelecidas. A análise da resposta em frequência de malha aberta é mostrada, na qual  esta etapa tem por objetivo a obtenção da função de transferência experimental do sistema,  através do método de cálculo numérico Vector Fitting. Em seguida, na etapa de projeto, são especificados requisitos de desempenho a serem alcançados pelo sistema de controle PI digital. ɠ efetuado o cálculo do compensador por atraso de fase para atender às especificações de projeto,  e obtida a resposta ao degrau simulada da planta RLC com o sistema de controle em malha fechada para uma entrada em degrau e realimentação unitária. Posteriormente, a modelagem consiste em calcular os ganhos para o controlador e simular um controle PI discreto através do programa MATLAB/Simulink com a função de transferência do sistema RLC obtida experimentalmente. Por fim, é implementado o controle dinâmico na planta RLC por meio de um microcontrolador e obtidas as repostas da saída de tensão da planta RLC quando aplicado um degrau na entrada do controle e, também, quando uma perturbação é inserida.