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Trabalho feito sob orientação do Prof.Mestre Rafael Coronel, na disciplina "Tópicos complementares de engª de Controle e Automação"
Tipologia: Trabalhos
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AVALIAÇÃO 1º BIMESTRE
Nelson Luís Marques RA 8837371
Piracicaba - 2012
Diagrama de Forças
Espaço de Estados
-Abrimos então o Simulink®^ e o diagrama completo do sistema é montado como na figura abaixo:
-Os blocos “PID” e “Dinâmica” também foram criados e são mostrados como sub- blocos, de modo a facilitar a visualização e compreensão do sistema como segue:
Assim cada um dos sub-blocos PID, podem ser sintonizados de modo independente, proporcionando inúmeras variações de ajustes do controlador. Passamos então para as simulações, buscando encontrar um controlador que proporcione uma Altitude de 30 metros e Atitude Lateral de 75 graus:
Abaixo um exemplo com os ganhos P=400, I=0 e D=100 na Altitude (controle do rotor principal, controlador PD) e P=1000, I=250 e D=100, para a Atitude lateral (controle da Atitude Lateral, controlador PID):
-Com PI, notei que este tipo de controlador também provoca comportamento instável e oscilatório, mesmo com um baixo ganho no Integrativo (veja a resposta para P=100 e I=1 nos 2 controladores). Para um controlador de um helicóptero, tais características são inaceitáveis.
-Passamos agora para a simulação com controladores PD.
plot(simout.signals.values, 'DisplayName', 'simout.signals.values', 'YDataSource', 'simout.signals.values'); figure(gcf)
CONCLUSÃO: Esta simulação do helicóptero foi um importante aprendizado para uso avançado da ferramenta MATLAB e a utilização do recurso matemático do “Espaço de Estados”, em modelagens de sistemas. A representação matricial das “variáveis de estado”, entrada e saída por meio de vetores coluna proporciona uma notação matricial genérica para sistemas LTI e dessa forma facilita a compreensão das respostas do sistema completo, numa simulação. No SIMULINK há um bloco pronto de nome SPACE STATE que possibilita a rápida montagem de um sistema para modelagem em espaço de estado. A seguir há um exemplo do uso deste bloco que utilizamos nos exercícios preliminares deste trabalho.
Com ganho P=200 e D=170 no controlador da Altitude e P=10 e D=15 para o da Atitude. Melhor controle para o caso. Entradas de 10 metros de Altitude e 90° de Atitude Lateral.
