Este trabalho, inicialmente apresenta uma base teórica dos principais componentes de uma Usina Hidrelétrica, componentes estes que estão ou não diretamente relacionados com a geração de energia, mas que são essenciais para manter a funcionalidade bem como a qualidade da geração de energia. Também reúne os principais fundamentos e definições necessárias ao desenvolvimento do estudo de reguladores de velocidades, apresentando suas configurações físicas e definindo suas funções dentro do sistema. Apresenta-se ainda a modelagem matemática da turbina hidráulica do tipo
Francis, linear e não linear, do servoposicionador e o equacionamento do gerador síncrono direcionado as dinâmicas mecânicas do conjunto turbina-gerador. A partir destas modelagens e equacionamentos, tem-se o modelo dinâmico das partes necessárias para o projeto de reguladores de velocidades e simulação destes diante das dinâmicas apresentadas. Então, diante da planta da turbina hidráulica do tipo Francis, do servoposicionador e da dinâmica mecânica do conjunto turbina-gerador, desenvolvese
o projeto dos reguladores de velocidade do tipo isócrono, PID (Proporcional Integral Derivativo) e RST (Regulation, Sensitivy e Tracking, Regulação, Sensibilidade e Rastreamento). Para o controle feito pelo isócrono e o PID usa-se o método de projeto pelo Lugar Geométrico das Raízes (LGR). Onde se define os requisitos de projeto e busca-se a alocação dos pólos dominantes para satisfazer os requisitos desejados. Quanto ao RST, um controlador digital baseado na estrutura canônica RST e seus
parâmetros são projetados pelo método de alocação polinomial, em que os requisitos de projeto definem os pólos dominantes gerando um polinômio que armazena as características desejadas e as impõe sobre o sistema. Finalmente, as simulações para os reguladores projetados são analisadas.
Onde se observa o desempenho destes frente às principais situações características da natureza da planta em seu funcionamento real, tais como: variações de velocidade, tomada e rejeição de carga. Neste ponto, faz-se uma análise dos resultados do regulador PID e RST diante da mesma situação.
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