Engenharia de Controle e Automação (Leopoldina)

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Navegando Engenharia de Controle e Automação (Leopoldina) por Assunto "Controladores"

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    Projeto e desenvolvimento de kit didático para estudo do controle de equilíbrio
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2026-06-18) Oliveira, Hugo Furtado de; Valle, Rodolfo Lacerda; Lopes, Luis Claudio Gambôa; http://lattes.cnpq.br/4689524726197350; http://lattes.cnpq.br/3841414572769164; Rodolfo Lacerda Valle; Luis Claudio Gambôa Lopes; Vinícius Barbosa Schettino
    O aprendizado prático e experimental desempenha um papel fundamental na educação em engenharia, complementando o ensino teórico tradicional. Nesse contexto, a cultura maker e a educação em STEAM destacam-se por incentivar a criação colaborativa, o faça você mesmo e a integração entre Artes, Ciências, Tecnologia, Engenharia e Matemática, favorecendo o engajamento dos estudantes e enriquecendo sua aprendizagem. Entretanto, a falta de recursos em instituições de ensino público e o alto custo de equipamentos didáticos limitam a implementação dessas práticas, comprometendo a formação completa dos estudantes. Diante disso, este trabalho teve como objetivo desenvolver um kit didático de baixo custo, baseado na dinâmica de um aeropêndulo sendo uma derivação do pêndulo invertido, para apoiar o estudo de controle. Para isso, foi desenvolvido um modelo experimental controlado por motores com hélices fixados na parte superior de sua estrutura, com o objetivo de equilibrar o protótipo em seu ponto crítico, correspondente à angulação de noventa graus em relação ao plano horizontal. Utilizando um controlador PID para rastrear o ângulo de referência. Os resultados experimentais mostraram que o sistema foi capaz de retornar à referência após perturbações, mesmo com limitação da ação de controle por saturação e da angulação de operação. Por utilizar um microcontrolador em sua estrutura, o sistema também permite a implementação de diferentes tipos de controladores. Além da finalidade didática, o kit pode ser utilizado em ações de divulgação científica e na divulgação do curso de Engenharia de Controle e Automação.
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    Sistemas de controle e navegação para robôs da categoria IEEE VSSS
    (2026-06-16) Souza, Elianfrancis Silveira de; Santos Neto, Accacio Ferreira dos; Schettinno, Vinícius Barbosa; http://lattes.cnpq.br/6714387584240649; http://lattes.cnpq.br/8751432580163548; http://lattes.cnpq.br/1799581904798544; Santos Neto, Accacio Ferreira dos; Schettinno, Vinícius Barbosa; Valle, Rodolfo Lacerda; Lanes, Matusalém Martins
    Este trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema integrado de navegação e controle para robôs móveis diferenciais da categoria Very Small Size Soccer (VSSS) da IEEE. O desenvolvimento dessa tecnologia constitui um desafio complexo, pois exige a integração de estratégias que lidem com percepção, restrições cinemáticas e a necessidade de adaptação rápida a trajetórias dinâmicas em um espaço de jogo limitado e sujeito a ruídos de medição. Para solucionar esse problema, propõe-se uma arquitetura baseada na abordagem de Campos Potenciais Artificiais (em inglês, Artificial Potential Field, APF). A estratégia combina o planejamento reativo para desvio de obstáculos em tempo real com leis de controle linear e angular acopladas. Isso garante que o veículo intercepte a bola e navegue de forma autônoma e suave, respeitando as restrições físicas dos motores e os limites do ambiente competitivo. A metodologia utiliza técnicas de visão computacional para rastreamento em tempo real do robô e da bola. O sistema de controle angular emprega um controlador Proporcional-Integral-Derivativo (PID) associado aos campos potenciais, integrando ainda algoritmos de predição de trajetória da bola e tomada de decisão para a condução ao gol adversário. Os experimentos práticos permitiram verificar o funcionamento integrado da visão computacional, da navegação e do controle em diferentes condições de posicionamento e movimentação, incluindo aproximação à bola, perseguição de uma referência móvel e reorientação diante de elevado erro angular.