Pesquisas de H&P no Rio Grande do Sul

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O Laboratório de Mecatrônica e Controle – Lamecc da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS realiza diversos estudos na área de hidráulica e pneumática, principalmente no desenvolvimento de algoritmos de controle para servoposicionadores pneumáticos e hidráulicos. Os projetos envolvem a proposição de modelos teóricos para ser utilizados na compensação de atrito e o desenvolvimento de algoritmos de controle lineares e não lineares, empregando técnicas tradicionais, como controle adaptativo, controle por linearização por realimentação de estados, controle por modos deslizantes e estratégia de controle em cascata.

Recentemente, tecnologias mais modernas começaram a ser integradas às estratégias tradicionais de controle, como adaptação de parâmetros por redes neurais para compensação de atrito e de não linearidade do subsistema pneumático. Os resultados apontam repetitividade em erros de posicionamento da ordem de décimos de milímetro no deslocamento ponto a ponto em cursos de até 90 cm. Além do desenvolvimento dos algoritmos, soluções para o hardware de controle baseadas em sistemas proprietários têm sido desenvolvidas com sucesso.

No laboratório foram projetadas e fabricadas plataformas de controle baseadas em computadores pessoais processando Unix ou módulos baseados em DSpic capazes de executar ciclos de controle de servoposicionadores pneumáticos abaixo de 1 ms com garantia de tempo real.

Outro desenvolvimento realizado no Lamecc é o de válvulas de controle baseadas no emprego de material com memória (Shape-Memory Alloy – SMA), permitindo substituir o solenoide de cobre e o núcleo de aço do atuador elétrico por um fio SMA de nitinol (liga metálica de lítio e titânio) de diâmetro reduzido. Dispõe-se hoje de protótipos funcionais de válvulas de controle de vazão de água baseados nesse princípio. “As válvulas em desenvolvimento não são proporcionais, mas o princípio pode ser aplicado a esse tipo, desde que a velocidade de resposta não necessite ser rápida”, explicou Eduardo André Perondi, professor doutor do curso de Engenharia de Controle e Automação da UFRGS.

Destaca-se também a criação de um robô cilíndrico de 5 graus de liberdade com acionamento pneumático. Protótipo do robô está em fase de testes visando à sua aplicação em problemas de movimentação de peças, substituindo operadores humanos em situações perigosas ou insalubres.

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