Simulação de controle de sistema de levitação magnética

Abstract

O presente estudo aborda o controle, simulado em computador, de um sistema de levitação magnética. O objetivo deste estudo foi o projeto de um compensador para o sistema magnético com a finalidade de estabilização do mesmo. Este estudo descreve os procedimentos de análise e síntese de um compensador para um sistema de levitação magnética. Inicialmente foi feita uma análise em tempo contínuo do sistema para depois se passar para a análise em tempo discreto. Durante estas análises foram feitos estudos a respeito do modelo matemático do levitador magnético, do desempenho e da estabilidade do sistema de modo a garantir o funcionamento controlado do mesmo. Empregou-se a simulação em todos os instantes como forma de verificação da estabilidade do sistema. O princípio da levitação magnética é utilizado com freqüência em sistemas de suspensão magnética. A partir dos princípios deste estudo podem-se implementar sistemas robustos baseados no uso da energia magnética. O sistema proposto neste trabalho visa controlar a tensão de um eletroímã de modo a estabilizar o posicionamento de uma esfera submetida à força gravitacional e magnética. Para o sistema proposto neste estudo foram estudados: o modelo matemático do sistema, o sistema a malha aberta (tempo contínuo), o sistema a malha fechada (tempo contínuo) e o compensador adequado que levasse o sistema às condições de estabilidade e desempenho desejados, tanto em tempo contínuo como em tempo discreto.