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DESENVOLVIMENTO E CONSTRUÇÃO DE UM LEVITADOR MAGNÉTICO DIDÁTICO
Última alteração: 2021-09-23
Resumo
https://youtu.be/zCIOmw5MMq8
A levitação magnética tem sido um assunto de relevante pesquisa nas últimas décadas. Grande parte do interesse é devido a sua utilização em situações em que não se pode ter atrito entre componentes, tais como em transportes terrestres de alta velocidade e controle de vibrações de sistemas mecânicos. Se por um lado, este é um sistema cujo princípio de funcionamento é simples, um eletroímã cria uma força sobre um objeto ferromagnético em oposição a força gravitacional. Por outro, é um sistema de dinâmica complexa, é um sistema não-linear e instável, sendo necessário implementar um controlador para satisfazer as características de estabilidade desejadas.
Portanto, este trabalho tem como objetivo projetar e construir um sistema de levitação magnética que possa ser utilizado para simular diversas estratégias de controle, auxiliando o ensino de disciplinas na área de Controle de Processos. Para atender tal objetivo, primeiro, buscou-se na literatura modelos de sistemas de levitação magnética que pudessem ser implementados de forma simples. Após isso, foi desenvolvido um primeiro protótipo, o qual tinha o objetivo de entender o funcionamento da levitação magnética, tal protótipo foi construído em malha aberta. Em sequência, o protótipo foi modificado de modo a incluir um sensor responsável por fazer a leitura da posição de uma esfera de aço, permitindo assim o controle de posição . Como resultado foi obtido um sistema de levitação magnética capaz de levitar uma esfera a certa altura. Além disso, o processo de construção do protótipo proporcionou ao aluno verificar, de forma prática, diversos conceitos apresentados de forma teórica no Curso Técnico.
A levitação magnética tem sido um assunto de relevante pesquisa nas últimas décadas. Grande parte do interesse é devido a sua utilização em situações em que não se pode ter atrito entre componentes, tais como em transportes terrestres de alta velocidade e controle de vibrações de sistemas mecânicos. Se por um lado, este é um sistema cujo princípio de funcionamento é simples, um eletroímã cria uma força sobre um objeto ferromagnético em oposição a força gravitacional. Por outro, é um sistema de dinâmica complexa, é um sistema não-linear e instável, sendo necessário implementar um controlador para satisfazer as características de estabilidade desejadas.
Portanto, este trabalho tem como objetivo projetar e construir um sistema de levitação magnética que possa ser utilizado para simular diversas estratégias de controle, auxiliando o ensino de disciplinas na área de Controle de Processos. Para atender tal objetivo, primeiro, buscou-se na literatura modelos de sistemas de levitação magnética que pudessem ser implementados de forma simples. Após isso, foi desenvolvido um primeiro protótipo, o qual tinha o objetivo de entender o funcionamento da levitação magnética, tal protótipo foi construído em malha aberta. Em sequência, o protótipo foi modificado de modo a incluir um sensor responsável por fazer a leitura da posição de uma esfera de aço, permitindo assim o controle de posição . Como resultado foi obtido um sistema de levitação magnética capaz de levitar uma esfera a certa altura. Além disso, o processo de construção do protótipo proporcionou ao aluno verificar, de forma prática, diversos conceitos apresentados de forma teórica no Curso Técnico.
Palavras-chave
Protótipo didático. Levitador Magnético. Desenvolvimento e construção