Sistema de posicionamento de um atuador pneumático comandado por válvulas proporcionais reguladoras de pressão

dc.contributor.advisorCaporali, Alexandre Simião
dc.contributor.authorMuzy, Gabriel Almeida
dc.date.accessioned2021-12-10T17:35:50Z
dc.date.available2021-12-10T17:35:50Z
dc.date.issued01/08/2018
dc.description.abstractEste trabalho apresenta um sistema de posicionamento de um cilindro pneumático linear de dupla ação, comandado por duas válvulas 3 vias com modulação proporcional de pressão. As vantagens apresentadas por sistemas pneumáticos quando comparados com sistemas hidráulicos e elétricos tornam este tipo de tecnologia motivo de constante pesquisa no ramo científico. Porém, as não linearidades relacionadas com a utilização do ar comprimido e aos atritos envolvidos em seu movimento tornam o controle complexo e são desafios a serem superados. Neste trabalho, foram elaborados modelos matemáticos para a simulação das respostas do sistema levando em consideração a dinâmica do êmbolo do cilindro, o comportamento do ar comprimido nas câmaras dianteira e traseira, a influência dos atritos estático e dinâmico e a dinâmica das válvulas. Muitos trabalhos sobre esse tema adotam válvulas e modelos matemáticos com controle de vazão mássica de ar. No sistema proposto, o posicionamento é efetuado com controle de pressão. As válvulas adotadas neste trabalho possuem embarcado um controlador proporcional integral derivativo (PID), e trabalham em malha fechada monitorando e controlando os sinais de entrada e saída do processo. Foi utilizado o programa Matlab / Simulink para a realização de simulações computacionais e os resultados foram comparados com as respostas de um sistema real, obtidas através de coleta de dados realizada com o auxílio do programa Labview no protótipo desenvolvido para testes. As curvas obtidas por simulação computacional são apresentadas e comparadas com os dados experimentais. Os resultados foram considerados satisfatórios para utilização em sistemas industriaispt_BR
dc.description.abstract2This research presents a positioning system of a linear double acting pneumatic cylinder commanded by two 3-way proportional pressure regulator valves. The advantages presented by pneumatic systems when compared with hydraulic and electrical systems make this technology reason for constant research in the scientific field. But, the nonlinearities related to the use of compressed air and the involved frictions in the movement make the control complex and challenges to overcome. In this research, mathematical models were developed for the simulation of the system that takes into account the piston dynamics, the compressed air behavior inside the front and rear chambers, the influence of the static and dynamic frictions and the valves dynamics. Many researches about this subject use valves and mathematical models with air mass flow control. In the proposed system, the positioning is made with pressure control. The valves used in this research have an onboard proportional integral derivative (PID) controller and work in double loop mode, monitoring and controlling the process input and output signals. It was used the software Matlab / Simulink for the computational simulations and the results were compared with the responses of a real system, obtained by the data acquisition done with the use of the software Labview in the prototype developed for tests. The curves obtained by computational simulation are presented and compared with the experimental data. The results were considered satisfactory for the use with industrial systems.
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.bibliographicCitationMUZY, Gabriel Almeida. Sistema de posicionamento de um atuador pneumático comandado por válvulas proporcionais reguladoras de pressão. 2018 73 f. il.Orientador: Alexandre Simião Caporali. Dissertação (Mestrado Profissional em Automação e Controle de Processos) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo - IFSP, 2018.
dc.identifier.urihttp://repo.ifsp.edu.br/123456789/259
dc.identifier2.lattes0779909838903220
dc.publisherIFSP
dc.publisher.campiSÃO PAULO
dc.publisher.programMestrado Profissional em Automação e Controle de Processos
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subject.keywordsposicionamento
dc.subject.keywordsatuador pneumático
dc.subject.keywordsválvulas reguladoras de pressão
dc.subject.keywordscontrole PID
dc.titleSistema de posicionamento de um atuador pneumático comandado por válvulas proporcionais reguladoras de pressãopt_BR
dc.title.alternativePositioning system for a pneumatic actuator controlled by proportional pressure regulating valves
dc.typeTeses e Dissertações
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