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Title in Portuguese: Controle de um motor de indução trifásico como servoposicionador aplicado a um manipulador robótico utilizando controle por campo orientado
Author: Rebouças, Lucas Rabelo
Advisor(s): Reis, Laurinda Lúcia Nogueira dos
Co-advisor(s): Souza Júnior, Antônio Barbosa de
Keywords: Engenharia elétrica
Controladores PID
Máquina de indução
Field oriented control
RST controller
PID controller
Issue Date: 2017
Citation: REBOUÇAS, L. R. Controle de um motor de indução trifásico como servoposicionador aplicado a um manipulador robótico utilizando controle por campo orientado. 2017. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Abstract in Portuguese: Este trabalho aborda o estudo e implementação de um controle aplicado a um motor de indução trifásico (MIT) utilizado como servoposicionador aplicado ao primeiro grau de liberdade de um manipulador robótico. O MIT foi acionado utilizando-se a estratégia de controle de campo orientado indireto e utilizando controladores do tipo Proporcional-Integral (PI) e RST para as malhas de controle de corrente, velocidade e posição. Realizou-se a identificação da malha de corrente e a simulação do controlador PI aplicado a esta malha através do software Simulink R , utilizando o método de Ziegler-Nichols para a sintonia dos parâmetros do controlador. Para a malha de velocidade, realizou-se o estudo entre os controladores do tipo PI e RST. Para o controlador RST utilizou-se a técnica de alocação de polos para definição dos parâmetros. Como as respostas dos controladores apresentaram valores próximos, então optou-se pelo controlador RST para ser mantido quando da implementação da malha de controle de posição. Logo após, foi desenvolvido um controlador do tipo Proporcional aplicado à malha de posição. Aplicou-se perfis de referência, tais como degraus positivos e negativos e trapezoidais, para se avaliar o comportamento do controlador. Por fim, foi realizada a implementação em bancada da técnica de controle de orientação de campo para o acionamento do MIT e das leis de controle das malhas com os parâmetros obtidos em simulação. Utilizou-se um processador digital de sinais, DSP, da Texas Instruments R , modelo TMS320F28335 R , com o eixo do MIT acoplado à estrutura de um manipulador robótico, conseguindo-se resultados satisfatórios, próximos aos de simulação e dentro dos critérios de projeto estabelecidos.
Abstract: This work deals with the study and implementation of a three-phase induction motor user as servopositioner applied to the first degree of freedom of a robotic manipulator. The induction motor was modeled using the indirect oriented field control strategy and using acrlongPI and RST type controllers for the control loops. The current loop identification and the simulation of the PI controller applied to this loop were performed using the Simulink R software, using Ziegler-Nichols methods for tuning the controller parameters. For the velocity loop, the study was carried out between the Proporcional-Integral and RST type controllers. For the RST controller, the pole allocation technique was used to define the parameters. Thus, the responses presented close values, so the RST controller was chosen to be maintained when implementing the position control loop. Soon after, a controller of the type Proportional applied to the position loop was developed. Reference profiles were applied to evaluate the behavior of the controller. Finally, the implementation of the field orientation control technique for the activation of the induction motor and the laws of control of the meshes with the parameters obtained in simulation were carried out in bench. A digital signal processor, DSP, from Texas Instruments R , model TMS320F28335 R , was used with the induction motor shaft coupled to the structure of a robotic manipulator, achieving satisfactory results, close to those of simulation and within the established design criteria.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/29307
metadata.dc.type: Dissertação
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