Investigação de um controlador PID baseado em uma metodologia fracionária aplicado na regulação de velocidade de um sistema de 2kVA

Silva, Claudia Sabrina Monteiro da

Trabalho de Conclusão de Curso

Investigação de um controlador PID baseado em uma metodologia fracionária aplicado na regulação de velocidade de um sistema de 2kVA

In this work, automatic control techniques are investigated, using the most efficient Electric Power System to improve the speed governor performance of hydraulic turbines. For this purpose, a controller based on a fractional calculus methodology is tuned, as this method has a greater degree of free...

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Autor principal:	Silva, Claudia Sabrina Monteiro da
Grau:	Trabalho de Conclusão de Curso
Idioma:	por
Publicado em:	Brasil 2022
Assuntos:	Controle Automático Regulador de Velocidade Sistema Elétrico de Potência Controlador PID de Ordem Fracionária ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA Energia elétrica - Distribuição Geração distribuida de energia elétrica
Acesso em linha:	http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/6132

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spelling	oai:localhost:prefix-61322025-03-10T20:21:26Z Investigação de um controlador PID baseado em uma metodologia fracionária aplicado na regulação de velocidade de um sistema de 2kVA Silva, Claudia Sabrina Monteiro da Ayres Júnior, Florindo Antonio de Carvalho http://lattes.cnpq.br/1919442364965261 Chaves Filho, João Edgar Medeiros, Renam Landau Paiva de Farias, Nei Junior da Silva Controle Automático Regulador de Velocidade Sistema Elétrico de Potência Controlador PID de Ordem Fracionária ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA Energia elétrica - Distribuição Geração distribuida de energia elétrica In this work, automatic control techniques are investigated, using the most efficient Electric Power System to improve the speed governor performance of hydraulic turbines. For this purpose, a controller based on a fractional calculus methodology is tuned, as this method has a greater degree of freedom in the realization of projects. For the tuning of the controllers, the dynamic model of the 2kVA small scale generation system was used. Initially, the two controllers are tuned in the computational environment, being them, or the fractional order PID controller (FOPID), based on an analytical method of calculating methods from the gain and phase margin values and, the classic controller, designed by the conventional pole allocation method. Subsequently, how control laws are implemented as a digital control in an embedded system using the Arduino Due microcontroller. The behavior of the controllers is evaluated both through simulations, through MATLAB/Simulink and by conducting experimental tests related to the speed governor reference variation of a 2kVA micromotine. In view of this, you can match or perform FOPID controller performance with controller via pole allocation. Neste trabalho são investigadas técnicas de controle automático, destinadas a melhorar o desempenho do regulador de velocidade de turbinas hidráulicas, tornando o Sistema Elétrico de Potência mais eficiente. Para este propósito, é sintonizado um controlador baseado em uma metodologia de cálculo fracionário, pois, este método possui um maior grau de liberdade na realização de projetos. Para a sintonia dos controladores utilizou-se o modelo dinâmico do sistema de geração em escala reduzida de 2kVA. Sendo que, inicialmente, realiza-se o projeto de dois controladores em ambiente computacional, sendo eles, o controlador PID de ordem fracionária (FOPID), fundamentado em um método analítico de cálculo de parâmetros a partir dos valores especificados de margem de ganho e fase e, o controlador clássico, sintonizado pelo método convencional de alocação de polos. Posteriormente, as leis de controle são implementadas sob a forma de controle digital em um sistema embarcado, utilizando o microcontrolador Arduíno Due. O comportamento dos controladores é avaliado tanto através de simulações, por intermédio do MATLAB/Simulink, quanto por meio da realização de testes experimentais relacionados à variação na referência do regulador de velocidade de uma micromáquina de 2kVA. Em vista disso, buscou-se equiparar o desempenho do controlador FOPID com o controlador via alocação de polos. 3 Não 2022-03-25T20:00:47Z 2022-02-17 2022-03-25T20:00:47Z 2019-12-13 Trabalho de Conclusão de Curso SILVA, Claudia Sabrina Monteiro. Investigação de um Controlador PID Baseado em uma Metodologia Fracionária Aplicado na Regulação de Velocidade de um Sistema de 2kVA. 2022. 65 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2019. http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/6132 por [1] AYRES JUNIOR, Florindo A. C. Investigação de Estratégias de Controle de Ordem Fracionárias Aplicadas a Sistemas Elétricos e Industriais. 2018. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Pará, Belém-PA, 2018. [2]AYRES JUNIOR, Florindo A.C.; GOMES, Marcus C. M.; ROCHA, Erick M.; BARRA JUNIOR, Walter; BARREIROS, Jose A. L. Análise Experimental de um Controlador FOPID Aplicado em um Regulador de Velocidade de um Sistema de Geração em Escala Reduzida de 10kVA. SBAI, Fortaleza- CE, 2013. Disponível em: <http://www.sbai2013.ufc.br/pdfs/8031.pdf.> [3] BAZANELLA, Alexandre S.; SILVA JUNIOR, João M. G. Sistema de Controle: Princípios de Controle. 2. ed. atual. Porto Alegre: UFGRS EDITORA, 2017. ISBN 8570258496. [4] CAMARGO, R. Figueiredo; OLIVEIRA, E. Capelas. Cálculo Fracionário.1. ed. [S. l.]: LF Editora, 2015. [5] FAIEGHI, Mohammad Reza; NEMATI, Abbas. On Fractional-Order PID Design, Applications of MATLAB in Science and Engineering. IntechOpen, Miyaneh, Iran, 2011. DOI 10.5772 / 22657. Disponível em: <https://tinyurl.com/sdmpaz2> Acesso Aberto Brasil FT - Faculdade de Tecnologia Manaus (AM) Engenharia Elétrica – Eletrotécnica - Bacharelado - Manaus
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