Controle de Sistemas de Armas - Projeto de Controladores PID para Motor DC em Antena Naval

CURSO DE APERFEIÇOAMENTO AVANÇADO EM SISTEMAS DE ARMAS DISCIPLINA SISTEMAS DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO II PROF William de Souza Barbosa Trabalho Final GRUPO 3 Dados ATENÇÃO 1 A solução deverá ser apresentada através de relatório escrito com formato livre 2 Esta folha com as questões e os dados empregados deverá ser devolvida assinada junto com o relatório escrito 3 Todos os programas MATLAB desenvolvidos deverão ser anexados ao relatório escrito 4 Prazo para entrega 15082023 O Servo e Unidade de Conversão SCU é o sistema responsável pelo controle dos motores de posicionamento da Antena de comunicação das fragatas da marinha brasileira e pela geração e distribuição das voltagens requeridas pelo sistema O sistema de controle de posicionamento da Antena é composto por uma unidade de aquisição de alvo e um motor DC com controle de corrente de armadura com feedback de velocidade e posição O controle é digital logo uma unidade computacional recebe o sinal de erro da diferença entre o posicionamento de ordem da antena e a real posição do eixo e envia um comando para o servomecanismo que atua o motor O sinal de controle passa por um circuito de filtragem para amortecer os ruídos que são provocados pelo motor A figura a seguir mostra o esquema de um motor de corrente contínua controlado pela armadura Uma tensão de entrada V é aplicada no circuito de armadura do motor fazendo com que o eixo gire a uma velocidade angular ωm proporcional a tensão induzida na armadura Seu comportamento dinâmico pode ser representado pelo diagrama de blocos à direita Para filtragem de ruídos de alta frequência gerados pelo motor pode ser utilizado um filtro passa baixas não inversor apresentado na figura a seguir Desta forma o sistema de controle de velocidade do motor DC de elevação da Antena pode ser representado pelo seguinte diagrama de blocos considerando as devidas simplificações Escolha dois controladores da classe PID P PI PD ou PID e responda ao que se pede 1 Qual a função de transferência de malha fechada equivalente em Z utilizando qualquer uma das transformações estudadas e qualquer um dos interpoladores estudados 2 Escolha um conjunto de critérios de desempenho ts PO ta período amostral etc Justifique as suas escolhas 3 Ajuste os parâmetros do controlador proposto para obter o desempenho dinâmico da malha fechada que respeite os critérios de projeto Justifique a escolha dos ganhos Obs o ajuste final pode ser feito empiricamente baseandose na teoria do controlador proposto 4 Qual o melhor desempenho para cada um dos dois controladores escolhidos Qual é melhor e por quê