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MovimentaĆ§Ć£o de Cargas Suspensas
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
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Authors
Abstract(s)
Os equipamentos de transporte e elevaĆ§Ć£o de cargas sĆ£o amplamente utilizados nos mais diversos setores industriais. Podem ser classificados em vĆ”rios tipos de acordo com a sua configuraĆ§Ć£o de movimento, nomeadamente ponte rolante, sendo este o mais comum em instalaƧƵes produtivas, e que serĆ” o principal em estudo no presente trabalho. Estes equipamentos requerem um controlo manual rigoroso, para evitar oscilaƧƵes nas cargas. Tais oscilaƧƵes que, para alĆ©m de diminuĆrem a eficiĆŖncia e produtividade da tarefa, tambĆ©m representam um risco de seguranƧa. Portanto, surge a motivaĆ§Ć£o do estudo de movimentaĆ§Ć£o de cargas suspensas, com o objetivo de demonstrar a viabilidade de controlar este tipo de equipamento de forma a reduzir o Ć¢ngulo de oscilaĆ§Ć£o da carga e a posicionar a carga com precisĆ£o no local desejado, horizontalmente e verticalmente
Para o presente trabalho foi essencial rever a literatura relacionada com o tema, e estudar os conceitos teĆ³ricos relacionados com mecĆ¢nica e sistemas de controlo. AtravĆ©s do projeto, foram realizadas modificaƧƵes ao equipamento jĆ” existente no LaboratĆ³rio de RobĆ³tica AvanƧada e FĆ”bricas Inteligentes no Instituto PolitĆ©cnico de Leiria, para possibilitar a elevaĆ§Ć£o de cargas. Um modelo simplificado do equipamento foi criado e modelado, sendo definido em espaƧo de estados para implementaĆ§Ć£o de um sistema de controlo, neste caso o controlo de realimentaĆ§Ć£o de estados, aplicando o mĆ©todo de colocaĆ§Ć£o de pĆ³los, e adiĆ§Ć£o de um observador. Este sistema de controlo foi implementando em software MATLAB para executar simulaƧƵes, de modo a prever o comportamento do sistema.
AtravĆ©s das simulaƧƵes realizadas selecionou-se uma matriz de ganho adequada, conforme prioridades para o controlo do sistema, de modo a realizar testes experimentais. Analisando os resultados obtidos, de forma geral, o tempo de acomodaĆ§Ć£o das trĆŖs variĆ”veis de saĆda, foi semelhante entre a simulaĆ§Ć£o e a realidade, apesar das diferenƧas observadas nos grĆ”ficos. Comparando o movimento nĆ£o controlado com o movimento controlado verificou-se que hĆ” uma melhoria no tempo de acomodaĆ§Ć£o do Ć¢ngulo de oscilaĆ§Ć£o da carga: Enquanto a oscilaĆ§Ć£o converge para 0Āŗ nos primeiros 10 segundos no movimento controlado, no movimento sem controlo a oscilaĆ§Ć£o Ć© aproximadamente 8Āŗ. De seguida, foi prĆ©-definida uma trajetĆ³ria para a carga suspensa, dividindo os seus troƧos numa equaĆ§Ć£o paramĆ©trica, e obtiveram-se resultados semelhantes entre o comportamento simulado e o experimental. AlĆ©m disso, foi possĆvel limitar o Ć¢ngulo de oscilaĆ§Ć£o a valores inferiores 0,6Āŗ. No Ćŗltimo teste, foi considerado que o modelo do sistema era linear por troƧos, ou seja, o modelo do sistema varia conforme a mediĆ§Ć£o do comprimento do cabo. Concluindo-se que esse modelo estĆ” mais prĆ³ximo do modelo nĆ£o linear do sistema, e verificou-se que, quando hĆ” variaĆ§Ć£o do comprimento do cabo, o controlo com este modelo possui melhores resultados, sendo que o Ć¢ngulo de oscilaĆ§Ć£o teve uma amplitude entre [-1,1Āŗ;1Āŗ].
Pelos resultados obtidos, observou-se a diminuiĆ§Ć£o do Ć¢ngulo de oscilaĆ§Ć£o da carga, e controlo da posiĆ§Ć£o do carro e comprimento do cabo. Assim, confirma-se a possibilidade de controlo de equipamentos de transporte e elevaĆ§Ć£o de cargas.
Description
Keywords
Ponte rolante Carga suspensa Sistema de controlo RealimentaĆ§Ć£o de estado ColocaĆ§Ć£o de pĆ³los Observador