Neste trabalho são realizados diversos estudos sobre o Sistema de Levitação Magnética-MAGLEV que constitui o processo dinâmico da Bancada Didática MAGLEV. Este sistema é composto por um eletroímã, pelo qual circula uma corrente DC para a geração de um campo magnético. Este campo gera uma força de atração de um cilindro metálico colocado no eixo vertical abaixo do eletroímã que deve se opor à sua força peso, causando assim a levitação do mesmo. A posição do cilindro é captada por um sistema óptico e é realimentada para um controlador que age sobre a corrente aplicada ao eletroímã, fechando assim a malha do sistema. Inicialmente são descritos alguns conceitos relevantes sobre o fenômeno da levitação magnética, evidenciando suas principais formas de implementação e aplicações. O modelo matemático do sistema é desenvolvido inicialmente de forma generalizada partindo-se de conceitos físicos inerentes ao processo, esse modelo é então identificado através de dois experimentos com a Bancada. Alguns ajustes foram necessários para finalização do modelo da planta, sendo estes realizados com o auxílio de simuladores desenvolvidos em SIMULINK. Um ponto importante no desenvolvimento do trabalho foi a construção de um sistema que possibilita a implementação de controle digital sobre a Bancada. Esse sistema é constituído de ferramentas de hardware e software necessárias a esse tipo de implementação. São desenvolvidas também neste trabalho, diversas estratégias de controle digital sobre o MAGLEV da Bancada, onde foram realizadas diversas simulações para teste do desempenho dos controladores. Na etapa final do desenvolvimento, foram confrontadas as respostas real e simulada do sistema de forma a validar o modelo matemático desenvolvido e comprovar se os controladores obtiveram sucesso sobre o sistema real.
|
